JP6784003B2 - Methods, devices, computer-readable storage media, and programs for configuring collaborative simulations for integrated systems - Google Patents

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Description

本発明は、統合システム用の共同シミュレーションを構成する方法及び装置に関する。 The present invention relates to methods and devices for constructing joint simulations for integrated systems.

技術システムの仮想的な開発は従来技術のものであり、初期のシステム分析と仮想試験とを可能にし、そのため時間と費用の節約をもたらす。その場合、各技術領域(例えば機械工学、電子光学等)において、特定部品用のモデルが特定のシミュレーションツールで開発され、それ自体でシミュレートされ、分析される。他のシステムの影響は単に限定的なものと見なされる。統合システムの開発は一般に、全ての技術領域若しくは全ての部品の連携を必要とするので、この相互作用は仮想平面上にも写像されなければならない。共同シミュレーションは、分散的に具現化され分散的に模倣されたモデルを組み合わせる可能性を提供する。この場合、結合量は、シミュレーション中にいわゆるマクロ時間ステップ後の所定の時点で交換される。使用されるシミュレーションツールの特性及びモデルの特徴は、どの結合アルゴリズムが使用され得るかを定める。シミュレーションツール又は模倣モデル(例えば、FMI)が計算工程の繰り返しを許容する場合、反復(暗示的)方法(強結合)が利用され得る。しかしながら大抵は、そのために必要とされるシミュレーションツール及びシミュレーションモデルの再設定は補助されていない、又はシミュレーションは実時間で行われなければならないので、非反復(明示的)方法を援用しなければならない。しかしながら内ループ(データ依存性)の場合、非反復共同シミュレーションの際に結合量の補外が実際のマクロ時間ステップにわたり強制的に必要であり、それは不正確さをもたらす。 Virtual development of technical systems is conventional and enables early system analysis and virtual testing, thus saving time and money. In that case, in each technical area (for example, mechanical engineering, electro-optics, etc.), a model for a specific part is developed by a specific simulation tool, and is simulated and analyzed by itself. The impact of other systems is simply considered limited. Since the development of integrated systems generally requires the coordination of all technical areas or all components, this interaction must also be mapped on a virtual plane. Collaborative simulation offers the possibility to combine models that are decentralized and mimicked. In this case, the binding amount is exchanged during the simulation at a predetermined time point after the so-called macro time step. The characteristics of the simulation tool used and the characteristics of the model determine which coupling algorithm can be used. If the simulation tool or mimicking model (eg, FMI) allows iterative computation steps, iterative (implicit) methods (tight binding) may be utilized. However, in most cases, the simulation tools and simulation model reconfiguration required for this are not assisted, or the simulation must be done in real time, so non-repetitive (explicit) methods must be used. .. However, in the case of inner loops (data dependencies), extrapolation of the binding amount is forced over the actual macro time steps during non-repetitive collaborative simulations, which results in inaccuracy.

それにより生じる誤差は、共同シミュレーションの適切な構成により、無視できるほど小さく保たれ得るが、それは従来技術によれば共同シミュレーションのユーザにより手動で行われなければならない。これは時間を浪費するものであり、大抵、共同シミュレーションの主要な複雑度のために共同シミュレーションのユーザにより手動で行うことができない。 The resulting error can be kept negligibly small with proper configuration of the joint simulation, but it must be done manually by the user of the joint simulation according to the prior art. This is time consuming and often cannot be done manually by the collaborative simulation user due to the major complexity of the collaborative simulation.

「共同シミュレーションの結果の質を量子化するためのモデルに基づく方法及び方法」の名称のAT509930A2は、共同シミュレーション化統合システムの質を評価するための方法を記述している。静的なメタ情報としての近似モデル記述、結合情報及び実行シーケンスは、補外により導入されモデル化された結合不確実性と併用して事前に、即ち共同シミュレーション開始前に質を決定するのに使用される。 AT509930A2, entitled "Model-Based Methods and Methods for Quantizing the Quality of Collaborative Simulation Results," describes methods for assessing the quality of collaborative simulation integrated systems. Approximate model descriptions, join information and execution sequences as static meta information are used in combination with the join uncertainty introduced and modeled by extrapolation to determine the quality in advance, i.e. before the start of joint simulation. used.

共同シミュレーションでは、モデル化部分システムはモデルの入出力パラメータを介して結合され、統合システムになる。部分システムはこの場合、代数及び/又は微分方程式系である。しかしながら各部分システムは、他の部分システムとは無関係に、マクロ時間ステップにわたり、固有の数値解法アルゴリズムにより解かれる若しくはシミュレートされる。解法アルゴリズムは通常、ユーザにより本件の解決するべき方程式系に則して選択される。部分システムの各シミュレーションには特定の数値解法アルゴリズム(解法)が組み込まれる。ネットワーク・内ループでは関連する部分システム間でデータ依存性が生じるので、実行シーケンスに応じて並列的に又は逐次的にほどよい結合量(入力パラメータ)が補外方法により、解決されるべきマクロ時間ステップにわたり「推定」されなければならない。この補外は主要な因果律問題を解決するのに必要であり、必然的に必要な誤差をもたらす。 In joint simulation, the modeled subsystems are combined via the model's input / output parameters into an integrated system. The subsystem is, in this case, an algebraic and / or differential equation system. However, each subsystem is solved or simulated by a unique numerical algorithm over macro time steps, independent of the other subsystems. The solution algorithm is usually selected by the user according to the system of equations to be solved in this case. Each simulation of the subsystem incorporates a specific numerical solution algorithm (solution method). Since data dependencies occur between related subsystems in the network / inner loop, the macro time to be solved by the extrapolation method is the appropriate amount of coupling (input parameter) in parallel or sequentially according to the execution sequence. Must be "estimated" over the steps. This extrapolation is necessary to solve the major causal problems and inevitably introduces the necessary errors.

この必然的に結合により導入される誤差は一方では分散システムの物理応答に著しく影響を及ぼす。例えばそのような共同シミュレーションにおいて力が結合量として用いられる場合、結合誤差が、例えば異常な慣性加速により統合システム応答に直接作用する。 The error introduced by this inevitable coupling, on the one hand, significantly affects the physical response of the distributed system. For example, when forces are used as coupling quantities in such joint simulations, coupling errors act directly on the integrated system response, for example due to anomalous inertial acceleration.

本発明の課題は共同シミュレーションの構成を作成し、向上させることである。 An object of the present invention is to create and improve the configuration of a joint simulation.

本課題は、独立請求項に従う統合システム用の共同シミュレーションを構成する方法により、及び統合システム用の共同シミュレーションを構成する装置を用いて解決され得る。 This problem can be solved by a method of constructing a joint simulation for an integrated system according to independent claims and by using an apparatus for constructing a joint simulation for an integrated system.

本発明の第1の態様によれば、少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する統合システム用の共同シミュレーション(統合シミュレーション)を構成する方法。第1の部分システムは、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、第1のパラメータ入力に基づいて第1のパラメータ出力が第1の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、第2の部分システムは少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有する。第2のパラメータ入力に基づいて第2のパラメータ出力が第2の解法アルゴリズムを用いて確定可能である。 According to the first aspect of the present invention, a method of constructing a joint simulation (integrated simulation) for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem. The first partial system has at least one first parameter input and at least one first parameter output, and the first parameter output uses the first solution algorithm based on the first parameter input. The second subsystem has at least one second parameter input and at least one second parameter output. Based on the second parameter input, the second parameter output can be determined using the second solution algorithm.

本方法によれば、第1の部分システムと第2の部分システムとを結合器で結合させるとともに、第1及び第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワークが定められる。 According to this method, the first subsystem and the second subsystem are coupled by a coupler, and either of the first and second parameter outputs is for the corresponding first and second parameter inputs. A combined network is defined to determine whether it is defined as the amount of binding.

対応する第1及び第2の部分システムのどの第1及び第2のパラメータ出力が、他の部分システムの(例えば、他の第1及び第2の部分システムの)対応する第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかは、共同シミュレーションのユーザにより(場合により自動補助で、例えば「ネームマッピングで」)定められる。その結果生じる結合ネットワークの確定は、共同シミュレーションネットワーク内部の実世界における、例えば、全ての部分システム(いわゆる頂点)、そのパラメータ入力及びパラメータ出力並びにパラメータ入出力の固定された結合(辺)から構成される有向グラフにわたる物理的関連の情報技術的な取得を表す。 Which first and second parameter output of the corresponding first and second subsystems is the corresponding first and second parameter outputs of the other subsystem (eg, of the other first and second subsystems). Whether it is defined as the amount of coupling for parameter input is determined by the user of the collaborative simulation (sometimes with automatic assistance, eg, "name mapping"). The resulting coupling network determination consists of, for example, all subsystems (so-called vertices), their parameter inputs and parameter outputs, and fixed couplings (edges) of parameter inputs and outputs in the real world inside the joint simulation network. Represents the acquisition of physically related information technology across directed graphs.

さらに、第1の部分システムの第1の部分システム情報(例えば、直接アクセス、入出力随時動作、瞬時周波数、シミュレーション時間等)及び第2の部分システムの第2の部分システム情報が定められる。 Further, the first subsystem information of the first subsystem (for example, direct access, input / output occasional operation, instantaneous frequency, simulation time, etc.) and the second subsystem information of the second subsystem are defined.

例えば、部分システムのパラメータ入力とパラメータ出力との間の直接アクセスが、部分システムにおいて機械的強結合の際に存在する。例えば、第1の質量の位置が、パラメータ入力により事前に与えられており、それにより、パラメータ出力としての強結合された第2の質量の位置に直接アクセスする(それとは無関係にこの過程に対する力が必要である)。例えば第1の質量の位置が変動する場合、対応して第2の質量の位置が変動する。この変動は専ら直線的に行われる必要はない。一般に直接アクセスは、式y=g(x)のパラメータ入力xとパラメータ出力yとの間の静的関連を記述し、g(x)は任意の静的写像若しくは関数を表す。例えば第1の質量の所定の位置xで、既定の特徴線に基づいて第2の質量の所定の位置yを直接得ることができる。対応する特徴線は直線的に又は例えば指数的に走ってもよい。パラメータ入力に対するパラメータ出力の対応する直接変動により直接アクセスが推定される。 For example, there is direct access between the parameter inputs and outputs of the subsystem during mechanical tight binding in the subsystem. For example, the position of the first mass is pre-given by the parameter input, thereby directly accessing the position of the tightly coupled second mass as the parameter output (regardless of the force on this process. is necessary). For example, when the position of the first mass fluctuates, the position of the second mass fluctuates accordingly. This fluctuation does not have to be done exclusively linearly. In general, direct access describes the static association between the parameter input x and the parameter output y of equation y = g (x), where g (x) represents any static map or function. For example, at a predetermined position x of the first mass, a predetermined position y of the second mass can be directly obtained based on a predetermined feature line. The corresponding feature lines may run linearly or, for example, exponentially. Direct access is estimated by the corresponding direct variation of the parameter output with respect to the parameter input.

入力若しくは出力随時動作は、部分システムのパラメータ入力とパラメータ出力との間の動的過程の基底の物理的規則性を表す。数学では動的過程を記述するのに微分方程式が用いられる。例えば質量mがパラメータ入力としての力fにより移動され、パラメータ出力で位置変動若しくは位置xの変動が得られる場合、パラメータ入力に関連するパラメータ出力の結果に基づいて、入力若しくは出力随時動作、即ち互いに対する物理的数学的関係が推定され得る。入出力随時動作は、上述の例において微分方程式dx/dt=F/mにより記述され、パラメータ入力と関連するパラメータ出力との間の入力若しくは出力随時動作を特徴付ける。入出力随時動作がパラメータ入力とパラメータ出力とを使用して推定される場合、基底の微分方程式のパラメータ、例えば上述の例においては質量を定めることが重要である。これに関してパラメータ入力とパラメータ出力との間の関係式に基づいて、対応する随時動作若しくは入出力随時動作を定めることができる。 The input or output ad hoc operation represents the underlying physical regularity of the dynamic process between the parameter input and the parameter output of the subsystem. In mathematics, differential equations are used to describe dynamic processes. For example, when the mass m is moved by the force f as the parameter input and the position fluctuation or the fluctuation of the position x is obtained in the parameter output, the input or the output is operated at any time based on the result of the parameter output related to the parameter input, that is, each other. The physical mathematical relationship to can be inferred. The input / output ad hoc operation is described by the differential equation d 2 x / dt 2 = F / m in the above example, and characterizes the input or output ad hoc operation between the parameter input and the associated parameter output. If the input / output occasional operation is estimated using the parameter input and the parameter output, it is important to determine the parameters of the underlying differential equation, eg the mass in the above example. In this regard, the corresponding occasional operation or input / output occasional operation can be determined based on the relational expression between the parameter input and the parameter output.

瞬時周波数は所定の時点での結合信号の頻度量を表す。様々な物理的効果はこの場合、様々な瞬時周波数をもたらし得る。例えば自動車の車輪が一定の速度で一定の回転数で回転する。ブレーキ操作の際に車輪回転数、従ってこのパラメータ出力若しくはパラメータ入力の瞬時周波数が減少する。加えて摩擦効果が生じる場合、結果として高周波部分が生じ、それにより瞬時周波数の著しい変動が生じる。車輪の回転数が遅延する場合、結合信号は一定の瞬時周波数を有する。車輪の回転数が例えばアンチブロックブレーキシステムの投入のために急激に減少する場合、瞬時周波数の著しい変動が確認され得る。 The instantaneous frequency represents the frequency of the coupled signal at a given time point. Different physical effects can result in different instantaneous frequencies in this case. For example, the wheels of an automobile rotate at a constant speed and at a constant rotation speed. The number of wheel revolutions, and thus the instantaneous frequency of this parameter output or parameter input, is reduced during braking. In addition, when a frictional effect occurs, the result is a high frequency portion, which results in a significant variation in instantaneous frequency. If the wheel speed is delayed, the coupling signal has a constant instantaneous frequency. Significant fluctuations in instantaneous frequency can be seen when the wheel speed drops sharply, for example due to the introduction of an anti-block braking system.

部分システム情報の確定は、例えば結合ネットワーク及び/又は直接アクセスのような事前に利用可能な情報と実行時間中に生成される情報との入手を含む。部分システムの実際のシミュレーション時間は取得され、入出力随時動作はシステム識別由来の方法により(例えば、再帰最小二乗法、有限差分法を通じて)、瞬時周波数は信号処理由来の方法(例えば、ヒルベルト・ファング変換)により推定され、「直接アクセス」は直接的な入出力関連(例えば、線形又は非線形関連)により求められる。 Determining partial system information involves obtaining pre-available information, such as combined networks and / or direct access, and information generated during execution time. The actual simulation time of the subsystem is acquired, the input / output ad hoc operation is by the method derived from system identification (eg, through the recursive least squares method, the finite difference method), and the instantaneous frequency is the method derived from signal processing (eg, Hilbert Fang). Estimated by transformation), "direct access" is determined by direct input / output associations (eg, linear or non-linear associations).

さらに、どのシーケンスにおいて第1のパラメータ出力及び第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択する(従って、因果律問題を解決するために、どの第1及び/又は第2のパラメータ入力を補外しなければならないかを定める)。 In addition, select an execution sequence that determines in which sequence the first and / or second parameter outputs are defined with each other (thus, which first and / or second to solve the causality problem. Determine if the parameter input must be supplemented).

例えば力は第1の部分システムの第1のパラメータ入力を表し、前記部分システムは機械的慣性を示す。その結果得られた質量の位置変動は第1のパラメータ出力で利用可能であり、前記第1のパラメータ出力は、第2の部分システムの第2のパラメータ入力として設定されており、この位置変動は第2の部分システムにおいて比例して第2のパラメータ出力としての力(例えばクーロン力)になり、この第2のパラメータ出力は再び第1のパラメータ入力として設定されており、実行シーケンスは共同シミュレーションの物理応答に影響を及ぼし得る。力が補外されなければならないように実行シーケンスが選択される場合、補外誤差は質量の慣性に基づいて弱められて質量の位置変動に作用する。これとは反対に、質量の位置が補外されなければならないように実行シーケンスが選択される場合、結果として第2の部分システムにおける比例関連に基づいて、比例して強められた誤差が第2のパラメータ出力若しくは力で生じる。従って実行シーケンスは、質的な、高価値の物理的な統合システム応答に対して重要である。 For example, the force represents the first parameter input of the first subsystem, which represents mechanical inertia. The resulting mass position variation is available in the first parameter output, the first parameter output is set as the second parameter input of the second subsystem, and this position variation is In the second subsystem, it becomes the force as the second parameter output (for example, Coulomb force) proportionally, this second parameter output is set again as the first parameter input, and the execution sequence is the joint simulation. It can affect the physical response. If the execution sequence is chosen so that the force must be extrapolated, the extrapolation error is weakened based on the inertia of the mass and acts on the displacement of the mass. On the contrary, if the execution sequence is chosen so that the position of the mass must be extrapolated, the result is a proportionally enhanced error based on the proportional relationship in the second subsystem. It is generated by the parameter output or force of. Execution sequences are therefore important for qualitative, high-value physical integrated system responses.

さらに、因果律問題を解決するのに必要な推定の場合に、第1及び第2のパラメータ入力がマクロステップ幅の間に(即ち、結合時点間に)その方法を用いて確定可能である、補外方法が定められる。 In addition, in the case of the estimation needed to solve the causality problem, the first and second parameter inputs can be determined using that method during the macro step width (ie, between the time points of coupling). Extrapolation method is determined.

補外方法は統合システムの物理応答に様々に影響を及ぼす。例えば質量に作用する力が0次の補外(最後に知られたものは実際の時間ステップにわたり一定に保たれる)により補外される場合、これは力若しくはパラメータ入力の階段形状曲線になる。質量の大きさに応じて、力のこの反跳はシステム応答への重大な影響を有する。大きな質量では著しい攪乱は予想されない。極めて小さな質量ではそれとは反対に質量は直接動くように促され、望ましくない振動(例えば強震動)をすることになる。「滑らかな」補外力曲線を作り出す。従って補外方法の選択は質的な、高価値の物理統合システム応答に対して重要である。 Extrapolation methods affect the physical response of the integrated system in various ways. For example, if the force acting on the mass is extrapolated by 0th order extrapolation (the last known one is kept constant over the actual time step), this will be a staircase curve of force or parameter input .. Depending on the magnitude of the mass, this recoil of force has a significant effect on the system response. No significant disturbance is expected at large masses. Very small masses, on the other hand, are encouraged to move directly, resulting in unwanted vibrations (eg strong vibrations). Create a "smooth" external force curve. Therefore, the choice of extrapolation method is important for qualitative, high-value physical integrated system response.

第1の部分システムと第2の部分システムとの間で対応する第1の入力パラメータと第2の入力パラメータの交換並びに第1の出力パラメータと第2の出力パラメータの交換がその時点で実行される結合時点を事前に与えるとともに、第1及び第2の入力パラメータの補外範囲を定める、マクロステップ幅が定められる。 The corresponding exchange of the first input parameter and the second input parameter and the exchange of the first output parameter and the second output parameter between the first subsystem and the second subsystem are executed at that time. The macro step width is determined by giving the combination time in advance and determining the supplementary range of the first and second input parameters.

マクロステップ幅が大きいほど、パラメータ入力は未来に向けて補外されなければならず、従って統合システムの物理応答への部分的に重大な影響を有する。例えばパラメータ入力としての力が部分システムにおける質量に加えられ、このパラメータ入力が既定のマクロステップ幅にわたり0次の補外により補外される場合、質量は時間的に遅れた励起を受ける。従ってその結果得られる質量の動的な反応は影響を受け、それは安定性の問題をもたらし得る。この場合、より小さなマクロステップ幅により時間的遅延はより小さくなり、従って場合により、統合システム応答が安定することになる。マクロステップ幅、補外方法、の選択は従って、高質、高価値の物理的な統合システム応答に対して重要である。 The larger the macro step width, the more the parameter inputs must be extrapolated for the future and therefore have a partial significant impact on the physical response of the integrated system. For example, if a force as a parameter input is applied to the mass in the partial system and this parameter input is extrapolated by zero-order extrapolation over a predetermined macrostep width, the mass receives a time-delayed excitation. The resulting dynamic reaction of mass is therefore affected, which can lead to stability problems. In this case, the smaller macrostep width results in less time delay and thus, in some cases, stabilizes the integrated system response. The choice of macrostep width and extrapolation method is therefore important for high quality, high value physical integrated system response.

第1及び第2の部分システムの結合器が、結合ネットワーク、第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、実行シーケンス、補外方法並びにマクロステップ幅に基づいて構成され、共同シミュレーションがマクロ時間ステップの間に実行される。 The couplers of the first and second partial systems are constructed based on the coupled network, the first partial system information and the second partial system information, the execution sequence, the extrapolation method and the macro step width, and the joint simulation is a macro. Performed during the time step.

部分システムは、現実のモデル(例えば、部品自身又は部品の流れモデル)を写す部分モデルを有する。モデルは、代数的及び/又は微分的関連を介して部分システムの応答を記述する。この部分モデルは、シミュレーションツール(例えば、CADプログラム)を用いて作成され、シミュレートされる。統合システムをモデル化し、シミュレートし、従って現実の世界で統合システムの応答の真理値表記を行うことができるように、統合システムは複数の部分システムから組み立てられる。各システムは、統合システムの所定のシステム領域(流れモデル、構造モデル、温度分布)を解く。個別の部分システムは互いに対して影響を及ぼし合う。例えば所定の温度分布により、それに依存する流れモデル又は構造モデル(例えば、構造モデルの様々な変形応答)がわかる。 A partial system has a partial model that mimics a real model (eg, the part itself or a part flow model). The model describes the response of the subset through algebraic and / or differential relationships. This partial model is created and simulated using a simulation tool (eg, a CAD program). The integrated system is assembled from multiple subsystems so that the integrated system can be modeled and simulated, and thus the truth value representation of the integrated system's response in the real world. Each system solves a given system area (flow model, structural model, temperature distribution) of the integrated system. The individual subsystems influence each other. For example, a predetermined temperature distribution reveals a flow model or structural model (eg, various deformation responses of the structural model) that depends on it.

入力パラメータは、解法アルゴリズムがシミュレーション結果若しくは出力パラメータを定めるために入力として必要とするパラメータである。入力パラメータは例えば、解法アルゴリズムにより必要とされる温度、幾何学データ、力、回転数、周辺パラメータ(例えば、外気)、流れ等である。 Input parameters are parameters that the solution algorithm requires as inputs to determine the simulation results or output parameters. The input parameters are, for example, temperature, geometric data, force, rotation speed, peripheral parameters (eg, outside air), flow, etc. required by the solution algorithm.

解法アルゴリズム(解法)は、部分システムにおいて所望のシミュレーションを実行する。第1の解法アルゴリズム又は第2の解法アルゴリズムはその場合、同じものであってよいし、異なっていてもよい。そのうえ部分システムの個別の解法アルゴリズムは、個別の部分システムを解くのに様々な固定の又は可変のステップ幅を使用することができる。解法アルゴリズムは数値法を表し、その数値法を用いて入力パラメータ及びモデル化部分システムから出力パラメータを確定することができる。 The solution algorithm (solution) performs the desired simulation in the subsystem. The first solution algorithm or the second solution algorithm may then be the same or different. Moreover, the individual solution algorithms for the subsystems can use various fixed or variable step widths to solve the individual subsystems. The solution algorithm represents a numerical method, which can be used to determine the input parameters and the output parameters from the modeling subsystem.

部分システムの出力パラメータは、関連する解法アルゴリズムを用いて計算され、シミュレートされる所定値である。例えば微分方程式によりモデル化された動的変形応答を部分システムにおいてシミュレートしなければならない場合、例えばこれは、幾何学モデル形成のための幾何学値であってもよい。例えば代数的部分モデルU=R*Iの応力Uをシミュレートすることができ、式中、抵抗Rは部分システムにおいて内部モデルパラメータであり、Iは電流であり、従って入力パラメータである。別の部分システムにおいて入力パラメータIを計算することができ、この入力パラメータはその場所では対応する出力パラメータである。 The output parameters of the subsystem are predetermined values that are calculated and simulated using the relevant solution algorithm. For example, if a dynamic transformation response modeled by a differential equation must be simulated in a partial system, for example this may be a geometric value for geometric model formation. For example, the stress U of the algebraic partial model U = R * I can be simulated, in which the resistance R is an internal model parameter in the partial system and I is the current and thus the input parameter. The input parameter I can be calculated in another subsystem, which is the corresponding output parameter at that location.

結合ネットワークは、どの部分システムがどのように互いに対して結合されなければならないかを確定する。結合ネットワークは、2つの部分システム間に結合器を形成し、第1及び第2のパラメータ出力のうちのどれが、対応する第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する。部分システムのパラメータ出力は、他の部分システムの複数のパラメータ入力に割り当てられてもよい。 The coupled network determines which subsystems must be coupled to each other and how. The coupled network forms a coupler between the two subsystems and determines which of the first and second parameter outputs is defined as the amount of coupling for the corresponding first and second parameter inputs. To do. The parameter output of a subsystem may be assigned to multiple parameter inputs of another subsystem.

結合器は情報を交換するために有線で又は無線で実装され得る。 Couplers can be implemented wired or wirelessly to exchange information.

部分システム情報は部分システムの情報であり、前記情報はその部分システムを特徴付ける。部分システム情報は、場合により制御及び整合され得る、又は他の部分システムとの結合により影響を受ける。部分システム情報は、以下に詳述されるように例えば直接アクセス、入出力随時動作、瞬時周波数及び/又はシミュレーション時間である。 The subsystem information is the information of the subsystem, and the information characterizes the subsystem. Partial system information can optionally be controlled and matched, or is affected by coupling with other subsystems. The partial system information is, for example, direct access, I / O occasional operation, instantaneous frequency and / or simulation time, as detailed below.

「直接アクセス」又は「入出力随時動作」のような部分システム情報は、個別の部分システムに対して事前に利用可能であっても、周知であってもよい。例えば、追加情報の範囲内のこれらの情報は、部分システムと共に部分システム作成器(例えば、シミュレーションツール)により与えられ得る。この場合、個別の部分システムに対して部分システムを分析する際の分析費用は従って削減される。 Subsystem information such as "direct access" or "input / output ad hoc operation" may be pre-available or well-known to individual subsystems. For example, this information, within the scope of additional information, can be provided by a subsystem creator (eg, a simulation tool) along with the subsystem. In this case, the analysis cost for analyzing the partial system for each individual subsystem is therefore reduced.

そのうえ、どのシーケンスにおいて第1のパラメータ出力及び第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスが選択される。言い換えれば、どの部分システムがいつ実行される(即ち、既定のマクロ時間ステップにわたりシミュレートされる)のかを確定する。例えば、部分システムが互いに影響し合う場合、まず所定の部分システムを実行し、それから得られた出力パラメータを、入力パラメータを補外せずに後続の部分システムに対して同じマクロ時間ステップを仮定して、使用すること(逐次実行)が有利である。実行シーケンスは、ユーザにより事前に与えられ得る及び/又は構成工程において整合され得る。 Moreover, an execution sequence is selected that determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are defined with each other. In other words, it determines which subsystems are running when (ie, simulated over a default macro time step). For example, if the subsystems influence each other, first run a given subsystem and then assume the same macro time step for subsequent subsystems with the resulting output parameters without subtracting the input parameters. , It is advantageous to use (sequential execution). The execution sequence can be given in advance by the user and / or can be matched in the configuration process.

さらには、補外方法が第1及び第2のパラメータ入力がマクロステップ幅の間に(例えば、結合時点の間に)確定される。個別の第1及び第2の入力パラメータに対して様々な補外方法が使用され得る。特に実際のマクロ時間ステップに対してパラメータ入力が自由に使えない場合、出力パラメータを計算するためにこれらの値を補外し(推定し)、それに応じて補間しなければならない。例えば所定の解法アルゴリズムに対して部分システムを解くために様々な補外方法が適しているので、補外方法の適切な選択が、部分システムのシミュレーション結果に良い影響を及ぼす。 In addition, the extrapolation method establishes the first and second parameter inputs during the macro step width (eg, during the coupling time point). Various extrapolation methods can be used for the individual first and second input parameters. These values must be supplemented (estimated) and interpolated accordingly to calculate the output parameters, especially if the parameter inputs are not freely available for the actual macro time steps. For example, since various extrapolation methods are suitable for solving a partial system for a predetermined solution algorithm, proper selection of the extrapolation method has a positive effect on the simulation result of the partial system.

第1及び第2の部分システムの結合器が、結合ネットワーク、第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、実行シーケンス、補外方法並びにマクロステップ幅に基づいて構成される。2つ又は複数の部分システムの結合の際に上述の要素を考慮することにより、確認された情報に基づいて部分システムの構成を互いに対して(例えば、実行シーケンス、結合ネットワーク等)、部分システムの構成をそれ自体で(例えば、マクロステップ幅、選択、補外方法)調節する若しくは向上させることができるので、統合シミュレーションのシミュレーション結果が向上される。さらに特に整合され、向上された結合により統合シミュレーションの継続時間並びに資源消費を削減することができる。 The couplers of the first and second partial systems are constructed based on the coupled network, the first partial system information and the second partial system information, the execution sequence, the extrapolation method and the macro step width. By considering the above factors in the coupling of two or more subsystems, the configuration of the subsystems is based on the confirmed information with respect to each other (eg, execution sequence, coupled network, etc.). The configuration can be adjusted or improved on its own (eg, macrostep width, selection, extrapolation method), thus improving the simulation results of the integrated simulation. In addition, particularly matched and improved coupling can reduce the duration and resource consumption of integrated simulations.

共同シミュレーションのユーザは今日、結果として得られた統合シミュレーションを構成するという課題に直面している。構成の範囲内でユーザは、例えば部分システムの実行シーケンスを定義し、多数の結合信号(例えば、入力パラメータ又は出力パラメータ)に対して補外方法並びに関連するマクロステップ幅を事前に与えるべきである。本発明による方法を用いて、構成の際に特に部分システム情報、結合ネットワーク、実行シーケンス、補外方法及びマクロステップ幅を考慮することにより本構成は向上する。 Users of collaborative simulation today face the challenge of constructing the resulting integrated simulation. Within the configuration, the user should define, for example, a subsystem execution sequence and preliminarily provide extrapolation methods and associated macrostep widths for a large number of coupled signals (eg, input or output parameters). .. The configuration is improved by using the method according to the invention, especially by considering the partial system information, the coupled network, the execution sequence, the extrapolation method and the macro step width in the configuration.

本方法の別の例示の実施形態によれば、マクロ時間ステップ後に共同シミュレーションは終了される、又は共同シミュレーションは新たに実行される。本方法を新たに相互作用的に実行する若しくは共同シミュレートする際に、次のシミュレーションを実施する際に実行シーケンス、補外方法及びマクロステップ幅を整合させるために、シミュレーション結果、検出された部分システム情報(例えば、直接アクセス、入出力随時動作、瞬時周波数、シミュレーション時間等)及び結合ネットワーク並びに構成が使用され得る。従って、実施毎に部分システムの結合の向上された構成が実行されるので、各実施に対して共同シミュレーションの結果が最適化される。 According to another exemplary embodiment of the method, the collaborative simulation is terminated after the macro time step, or the collaborative simulation is newly performed. When this method is newly interactively executed or co-simulated, the part detected as a result of the simulation in order to match the execution sequence, extrapolation method and macro step width when performing the next simulation. System information (eg, direct access, I / O occasional operation, instantaneous frequency, simulation time, etc.) and coupled networks and configurations may be used. Therefore, the improved configuration of the coupling of the partial systems is executed for each implementation, and the result of the joint simulation is optimized for each implementation.

他の励磁の実施例によれば、マクロ時間ステップの後に、部分システム分析の範囲内の結合時点で、結合結果(例えば、離散的事象、高度のシステム力学)の分析が実行され、その分析に基づいて、第1及び/又は第2の部分システムの部分システム情報、実行シーケンス、補外方法及び/又はマクロステップ幅が整合若しくは構成される。例えば、結合時点間の部分システム内のシミュレーションの間の結合信号の急峻な曲線は、不適切な実行シーケンス、不適切な補外方法(従って不適切な入力パラメータが定められた)が使用された、又はマクロステップ幅の選択が不適切であった(例えば、あまりにも大きく選択された)ことを意味する。これらの情報に基づいて共同シミュレーションを新たに実施する際に、実行シーケンスの選択及び/又は補外方法の選択及び/又はマクロステップ幅の選択が整合され得る。 According to other excitation examples, after the macro time step, an analysis of the coupling results (eg, discrete events, advanced system dynamics) is performed at the coupling time within the scope of the partial system analysis, and the analysis is performed. Based on this, the partial system information, execution sequence, externalization method and / or macro step width of the first and / or second partial system are matched or configured. For example, the steep curves of the coupling signal during the simulation in the subsystem between the coupling time points used improper execution sequences, improper extrapolation methods (thus improper input parameters were defined). , Or it means that the macro step width selection was inappropriate (eg, selected too large). When a new joint simulation is performed based on this information, the selection of the execution sequence and / or the selection of the extrapolation method and / or the selection of the macro step width can be matched.

部分モデルの分析の範囲において、部分システムの入力及び出力パラメータ(結合信号)が実行時間中に様々な特性に対して分析される。部分モデルの入力及び出力パラメータは例えば個別の部品において部分モデルの分析のために持ち出される。さらに、いわゆる「直接アクセス」の確定、「入出力随時動作」、部分システムのシミュレーション時間及び「周波数分析」(瞬時周波数)並びに部分システムの計算時間及び離散的事象が考慮され得る。 Within the analysis of the partial model, the input and output parameters (coupling signals) of the partial system are analyzed for various characteristics during the execution time. The input and output parameters of the partial model are brought out for analysis of the partial model, for example in individual parts. In addition, so-called "direct access" determination, "input / output ad hoc operation", subsystem simulation time and "frequency analysis" (instantaneous frequency), and subsystem calculation time and discrete events can be considered.

別の例示の実施形態によれば、部分システム情報は第1の部分システムの第1の入力パラメータと第1の出力パラメータとの間の並びに第2の部分システムの第2の入力パラメータと第2の出力パラメータとの間の入出力随時動作を有する。 According to another exemplary embodiment, the subsystem information is between the first input parameter and the first output parameter of the first subsystem and the second input parameter and the second of the second subsystem. Has input / output at any time with the output parameters of.

個別の部分システムの全ての利用可能な入力/出力組み合わせの間の部分システムの動的特性を部分システムの入力/出力随時動作と見なす。例えば部分システムは入力と出力との間に1つの入力/出力随時動作、若しくは部分システムの追加の入力及び追加の出力又は追加の部分システムに関するものとは別の入力/出力随時動作を有し得る。部分システムのこれらの入力/出力随時動作は、MIMO(複数入力複数出力)システム又は入力/出力特定のSISO(単一入力単一出力)をデータに基づいてシステム認識するための方法により行われ得る。本部分システムの随時動作は、安定した正確な数値解を得るためにどの種類の解法アルゴリズム又はステップ幅が使用されなければならないのかを実質的に確定する。本発明による方法では部分システムの入力/出力随時動作は、実行シーケンス及び個別の補外方法を選択するのに実質的に使用される。 The dynamic characteristics of the subsystem between all available input / output combinations of the individual subsystems are considered as the input / output ad hoc behavior of the subsystem. For example, a subsystem may have one input / output ad hoc operation between inputs and outputs, or an additional input and output of the subsystem or an input / output ad hoc operation different from that associated with the additional subsystem. .. These input / output ad hoc operations of the subsystem can be performed by a MIMO (multiple inputs and multiple outputs) system or a method for system recognition of an input / output specific SISO (single input single output) based on the data. .. The occasional operation of this subsystem substantially determines what kind of solution algorithm or step width must be used to obtain a stable and accurate numerical solution. In the method according to the invention, the input / output ad hoc operation of the subsystem is substantially used to select the execution sequence and the individual extrapolation method.

追加の例示の実施形態によれば、部分システム情報は第1の部分システム及び/又は第2の部分システムのシミュレーション時間を有する。例えば第1の部分システムは、(例えば、異なるマクロステップ幅を用いることにより)第2の部分システムとは異なるシミュレーション時間を有する。基本的に部分システムの個別のシミュレーション時間に応じて、共同シミュレーションの実施を向上させるために例えばマクロステップ幅又は実行シーケンスが整合され得る。 According to an additional exemplary embodiment, the subsystem information has a simulation time of the first subsystem and / or the second subsystem. For example, the first subsystem has a different simulation time than the second subsystem (eg, by using different macro step widths). Basically, depending on the individual simulation time of the subsystem, for example, the macro step width or the execution sequence can be matched to improve the implementation of the joint simulation.

補足的に、共同シミュレーションを構成するための説明された方法及び装置が、実時間予共同シミュレーションの範囲内でも利用され得るという状況が留保される。(非実時間)共同シミュレーションとは異なり、実時間共同シミュレーションは、部分システムが実時間でシミュレート可能であり、従って既定の時点、結合時点で実時間(例えば壁時計)に則して追加使用(例えば、補外)のために存在することを必要とする。 Supplementally, the situation is reserved that the described methods and devices for constructing the joint simulation can also be used within the scope of the real-time preliminary joint simulation. Unlike (non-real-time) collaborative simulations, real-time collaborative simulations allow partial systems to be simulated in real-time, so they are additionally used according to real-time (eg, wall clocks) at predetermined and combined time points. Need to be present for (eg, supplementary).

追加の例示の実施形態によれば、部分システム情報は、各々のマクロ時間ステップに対して個別の部分システムのシミュレーションを実行するのに必要とされる計算時間を有するので、部分システムの各々のマクロ時間ステップを用いて各々の結合時点で部分システムにより必要とされる計算時間を参照して、共同シミュレーションを実時間で実行するために時間応答の整合を実行する。部分システムの各々のマクロ時間ステップを用いて各々の結合時点で部分システムにより必要とされる計算時間を参照することにより、従って共同シミュレーションを実時間で実行するための時間応答の不足を認識することができ、共同シミュレーションを実行時間中に有利に構成することにより前記不足を食い止める。例えば構成工程において、例えば部分システムが、(例えば実時間で定義される)マクロ時間ステップよりも短い計算時間を(部分システム情報として)必要とする場合が考慮され得る。この場合、構成を用いて共同シミュレーションを向上させるために、例えば部分システムの実行シーケンスが整合され得る、又は自由度のある計算容量が他の方法で組み込まれ得る。 According to an additional exemplary embodiment, each macro in the subsystem has the computational time required to perform a simulation of the individual subsystem for each macro time step. Time response matching is performed to run the joint simulation in real time, referring to the computational time required by the subsystem at each join point using time steps. Recognize the lack of time response to run a joint simulation in real time by referring to the computational time required by the subsystem at each join time using each macro time step of the subsystem. This can be done, and the shortage can be stopped by constructing the joint simulation advantageously during the execution time. For example, in the configuration process, it may be considered that, for example, a partial system requires a shorter calculation time (as partial system information) than a macro time step (eg, defined in real time). In this case, in order to improve the collaborative simulation with the configuration, for example, the execution sequences of the subsystems may be matched, or flexible computational capacity may be incorporated in other ways.

追加の例示の実施形態によれば、部分システム情報は第1及び/又は第2の入力パラメータ並びに/若しくは第1及び/又は第2の出力パラメータの瞬時周波数を有する。 According to additional exemplary embodiments, the partial system information has the instantaneous frequencies of the first and / or second input parameters and / or the first and / or second output parameters.

結合信号の「周波数分析」の際に、個別の結合信号がその頻度量について検査される。その検査ではいわゆる瞬時周波数の検出に絞り込まれ、前記瞬時周波数は、信号処理由来の方法により検出され得る。例えば瞬時周波数はいわゆるヒルベルト・ファング変換により確定される。 During the "frequency analysis" of the coupled signals, the individual coupled signals are tested for their frequency. The inspection is narrowed down to the detection of so-called instantaneous frequencies, and the instantaneous frequencies can be detected by a method derived from signal processing. For example, the instantaneous frequency is determined by the so-called Hilbert-Fang conversion.

追加の例示の実施形態によれば、部分システム情報は、部分システムの第1及び/又は第2の出力パラメータへの第1及び/又は第2の入力パラメータの直接アクセスを有する。 According to additional exemplary embodiments, the subsystem information has direct access to the first and / or second input parameters of the subsystem.

概念「直接アクセス」は制御技術においてシステム特性を表し、システムの入力の変動は、システムの出力の変動(作用)を直接的に遅延なしでもたらす。「直接アクセス」の検出は例えば、データに基づいたシステム識別方法により行われ得る。共同シミュレーションに関連して、「直接アクセス」を用いた部分システムの組み込みは、代数ループを、従って共同シミュレーション中の困難若しくは上位の解法プロセスをもたらす。この理由から、部分システムの入力量と出力量との間に直接アクセスが存在するかの認識は関心が高く、従って続いて共同シミュレーションを自動的に構成する方法のために使用される。 The concept "direct access" represents a system characteristic in control technology, and fluctuations in system inputs result in fluctuations (actions) in system outputs directly and without delay. Detection of "direct access" can be done, for example, by a data-based system identification method. In connection with collaborative simulation, the incorporation of subsystems using "direct access" results in algebraic loops, and thus difficult or higher-level solution processes during collaborative simulation. For this reason, the recognition of the existence of direct access between the input and output volumes of a subsystem is of great interest and is therefore used for methods of automatically configuring collaborative simulations.

追加の例示の実施形態によれば、部分システム情報は、部分システムの第1及び/又は第2の入力パラメータ並びに/若しくは第1及び/又は第2の出力パラメータの結合事象(離散事象、高次のシステム随時動作)の分析を有する。 According to an additional exemplary embodiment, the subsystem information is a combination event (discrete event, higher order) of the first and / or second input parameters of the subsystem and / or the first and / or second output parameters. Has an analysis of the system's occasional operation).

追加の例示の実施形態によれば、マクロステップ幅を確定する工程は、第1の部分システムの第1のマクロステップ幅の確定と第2の部分システムの第2のマクロステップ幅の確定とを有する。第1のマクロステップ幅は、それぞれ第1の出力パラメータがその時点で確定可能である、第1の結合時点を事前に与え、第2のマクロステップ幅は、それぞれ第2の出力パラメータがその時点で確定可能である、第2の結合時点を事前に与える。 According to an additional exemplary embodiment, the step of determining the macro step width is to determine the first macro step width of the first subsystem and the second macro step width of the second subsystem. Have. The first macro step width gives in advance a first coupling point in time, respectively, where the first output parameter can be determined at that time, and the second macro step width, respectively, where the second output parameter is at that time. A second binding time point, which can be determined by, is given in advance.

共同シミュレーションには、段階的に様々なマクロステップ幅にわたりシミュレートされ得る様々な部分システムが含まれている。様々なマクロステップ幅を利用することにより、個別の部分システムの様々なシミュレーション時間も生じる。 Collaborative simulations include various subsystems that can be simulated over different macrostep widths in stages. By utilizing different macro step widths, different simulation times for individual subsystems are also generated.

シミュレーション時間は、どれくらい長く個別の部分システムがシミュレートされたのかを記述し、例えばタイムスタンプ付きの結合信号データ(即ち、出力パラメータ)から直接取得され得る。 The simulation time describes how long the individual subsystems have been simulated and can be obtained directly from, for example, time stamped coupled signal data (ie, output parameters).

追加の例示の実施形態によれば、補外方法を確定する工程は、第1のパラメータ入力が第1のマクロステップ幅の間に(結合時点の間に)その方法を用いて確定可能である、第1の部分システムの第1の補外方法の確定と、第2のパラメータ入力が第2のマクロステップ幅の間に(結合時点の間に)その方法を用いて確定可能である、第2の部分システムの第2の補外方法の確定とを有する。個別の第1及び第2の入力パラメータに対して様々な補外方法が使用され得る。 According to an additional exemplary embodiment, the step of determining the extrapolation method can be determined using that method during the first parameter input during the first macrostep width (during the time of coupling). , The determination of the first extrapolation method of the first partial system and the second parameter input can be determined using that method during the second macro step width (during the time of coupling). It has the determination of the second extrapolation method of the second partial system. Various extrapolation methods can be used for the individual first and second input parameters.

本発明の追加の態様によれば、少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する統合システム用の共同シミュレーションを構成する装置が記述される。第1の部分システムは、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、第1のパラメータ入力に基づいて、第1の解法アルゴリズムを用いて第1のパラメータ出力が確定可能である。第2の部分システムは、少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有し、第2のパラメータ入力に基づいて、第2の解法アルゴリズムを用いて第2のパラメータ出力が確定可能である。 According to an additional aspect of the present invention, an apparatus is described that constitutes a joint simulation for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem. The first partial system has at least one first parameter input and at least one first parameter output, and based on the first parameter input, the first parameter is used using the first solution algorithm. The output is determinable. The second subsystem has at least one second parameter input and at least one second parameter output, and based on the second parameter input, the second parameter is used using the second solution algorithm. The output is determinable.

本装置は結合ネットワークを定めるための結合ユニットを有し、前記ネットワークは第1の部分システムと第2の部分システムとを結合器で結合させ、第1及び第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する。 The apparatus has a coupling unit for defining a coupling network, and the network couples a first subsystem and a second subsystem with a coupler, and either of the first and second parameter outputs is Determine if it is defined as the amount of coupling for the corresponding first and second parameter inputs.

本装置はさらに、第1の部分システムの第1の部分システム情報(直接アクセス、入出力随時動作、瞬時周波数、シミュレーション時間、部分システムの計算時間及び離散事象)と第2の部分システムの第2の部分システム情報とを確定するための確定ユニットを有する。本装置はさらに、どのシーケンスにおいて第1のパラメータ出力及び第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択するための選択ユニットを有する。本装置はさらに、第1及び第2のパラメータ入力がマクロステップ幅の間に(結合時点の間に)その方法を用いて確定可能である、補外方法を確定するための補外ユニットを有する。本装置はさらに、マクロステップ幅(単数)若しくはマクロステップ幅(複数)を確定するためのステップ幅ユニットを有し、前記ステップ幅ユニットは、第1の部分システムと第2の部分システムとの間での対応する第1及び第2の入力パラメータ並びに第1及び第2の出力パラメータの交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与える。 The apparatus further provides the first subsystem information (direct access, input / output ad hoc operation, instantaneous frequency, simulation time, subsystem calculation time and discrete events) of the first subsystem and the second subsystem of the second subsystem. It has a confirmation unit for confirming partial system information. The apparatus further has a selection unit for selecting an execution sequence that determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are mutually defined. The apparatus further comprises an extrapolation unit for determining the extrapolation method, in which the first and second parameter inputs can be determined using the method during the macrostep width (during the time of coupling). .. The apparatus further has a step width unit for determining a macro step width (single) or a macro step width (plural), and the step width unit is between a first subsystem and a second subsystem. Preliminarily gives a coupling time point at which the exchange of the corresponding first and second input parameters and the first and second output parameters in.

本装置はさらに、結合ネットワーク、第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、実行シーケンス、補外方法並びにマクロステップ幅に基づいて第1及び第2の部分システムの結合を構成し、第1及び第2の部分システムの共同シミュレーションを実行するための構成器を有する。 The apparatus further constitutes the coupling of the first and second subsystems based on the coupling network, the first and second partial system information, the execution sequence, the extrapolation method and the macro step width. It has a component for performing joint simulations of the first and second subsystems.

様々なユニット、特に本装置の結合ユニット、選択ユニット、補外ユニット、ステップ幅ユニット及び構成器等はそれぞれ、1つのプロセッサとして作製されてもよい。これらの又は他のユニットの任意の組み合わせ若しくは多数のユニットを共通のプロセッサとして構成することも可能である。全てのユニットは、1つの共通のプロセッサとして作製されてもよい。 Various units, particularly the coupling unit, the selection unit, the extrapolation unit, the step width unit, the component, and the like of the present apparatus may be manufactured as one processor. It is also possible to configure any combination of these or other units or a large number of units as a common processor. All units may be made as one common processor.

追加の例示の実施形態によれば、統合システム用の共同シミュレーションを構成するためのプログラムがその内部に保存されている、コンピュータ可読記憶媒体が記述され、前記プログラムは、プロセッサにより実行される時、上述の方法を実行又は制御する。 According to an additional exemplary embodiment, a computer-readable storage medium is described in which a program for constructing a collaborative simulation for an integrated system is stored therein, and the program is executed by a processor. Perform or control the method described above.

追加の例示の実施形態によれば、統合システム用の共同シミュレーションを構成するためのプログラム要素が記述され、前記プログラム要素は、プロセッサにより実行される時、上述の方法を実行又は制御する。 According to additional exemplary embodiments, program elements for constructing a collaborative simulation for an integrated system are described, which, when executed by a processor, perform or control the methods described above.

要約すれば本発明は、共同シミュレーションを自動的に構成する方法を記述する。共同シミュレーションの自動構成はシミュレーション結果の質を考慮しながら行われ、要約すれば以下の知見を利用する:シミュレーションツールの実行シーケンスは、どの結合信号が補外されなければならないのかを確定する;補外誤差は、非反復共同シミュレーションの際にマクロステップ幅が大きくなるほど増加する;補外方法は、用途に応じて様々に結合に良く適している。 In summary, the present invention describes a method of automatically constructing a collaborative simulation. The automatic configuration of the joint simulation takes into account the quality of the simulation results and, in summary, uses the following findings: The simulation tool execution sequence determines which coupling signals must be extrapolated; Extrapolation increases as the macrostep width increases during non-repetitive joint simulations; extrapolation methods are well suited for coupling in a variety of applications.

抽象的に且つ一般的に見れば、共同シミュレーションでは、部分システム入力と部分システム出力とを結合させることにより、アクセス不可能な部分システムが統合システムに統合される。従って共同シミュレーションを構成するのに必要とされる情報は一般に、ユーザにはアクセス可能ではない。結合ネットワークは利用可能な情報であり、どの部分システム入力がどの部分システム出力と結合されているかを記述する。一般的に利用可能な結合ネットワークと併用して、この方法では、関連する部分システムを実行時間中に分析し、それにより共同シミュレーションの自動構成のための追加情報を抽出する。 Abstractly and generally speaking, in collaborative simulation, inaccessible subsystems are integrated into an integrated system by combining subsystem inputs and subsystem outputs. Therefore, the information needed to configure a collaborative simulation is generally not accessible to the user. The coupled network is the information available and describes which subsystem inputs are coupled to which subsystem outputs. In combination with the commonly available coupled network, this method analyzes the relevant subsystems during run time, thereby extracting additional information for automatic configuration of collaborative simulations.

本発明による方法は追加で、使用される補外方法の詳細情報を組み立てる。特別にここでは、いわゆる「有効帯域」の導出を可能にする補外方法の数学モデルを参照する。 The method according to the invention additionally assembles detailed information on the extrapolation method used. Specially, here we refer to the mathematical model of the extrapolation method that enables the derivation of the so-called "effective band".

共同シミュレーションを自動的に構成する本発明による方法では、追加の有用な情報を自由に考慮することができる。例えばここでは、個別の部分システムをシミュレートするために下位にあり且つ使用される数値解法アルゴリズムに関する情報が引用されている。部分システムの入力量の補外により、下位にある解法アルゴリズムにおいて、例えば実行時間の損失又は数値上の問題のような望ましくない影響が生じ得る。例えば部分システムの随時動作に関する情報も考えられる。 The method according to the invention, which automatically configures the joint simulation, is free to consider additional useful information. For example, here information about numerical solutions algorithms that are subordinate and used to simulate individual subsystems is quoted. Extrapolation of the input amount of the partial system can have undesired effects on the underlying solution algorithm, such as loss of execution time or numerical problems. For example, information on the occasional operation of the subsystem can be considered.

一般に共同シミュレーションは、少なくとも2つの相互作用する部分システムから構成される。共同シミュレーション中の離散時点(結合時点)での唯一の、従って限定されたデータ交換により、結合量の補外によって因果律問題を解決することが重要である。この場合、実行シーケンスは実質的に、どの結合量(例えば、入力パラメータ)が補外されなければならないか、そのうえどの位置で結合誤差が統合システムに導入されるかを決定する。例えばこれは以下に、関連する部分システムの同じマクロ時間ステップ幅を仮定して議論される。全ての部分システムが並列で計算される場合、結合器内の全ての結合信号は既定のマクロ時間ステップにわたり補外されなければならない。これとは反対に第1の部分システムが第2の部分システム、続いて第3の部分システムの前に計算される場合、第2の結合器内の結合信号のみが、第3の部分システムと第2の部分システムとの間で各共同シミュレーション工程において補外されなければならない。 Collaborative simulations generally consist of at least two interacting subsystems. It is important to solve the causality problem by extrapolating the amount of coupling by exchanging only and therefore limited data at discrete time points (joining time points) during joint simulation. In this case, the execution sequence essentially determines which coupling amount (eg, input parameter) must be compensated for, and at what position the coupling error is introduced into the integrated system. For example, this is discussed below assuming the same macro time step width for the relevant subsystems. If all subsystems are calculated in parallel, all coupled signals in the combiner must be extrapolated over a defined macro time step. On the contrary, if the first subsystem is calculated before the second subsystem and then the third subsystem, then only the coupling signal in the second coupler is with the third subsystem. It must be extrapolated in each joint simulation process with the second subsystem.

共同シミュレーションの範囲内で因果律問題を解決するために結合信号が補外される。様々な補外方法、結合誤差を補正するための包括的な措置は、実際の時点で利用可能な結合信号データを使用する。特定の適用事例のための補外方法の選択は、共同シミュレーションのユーザに任せられ得る。本発明による方法は、個別の補外方法の数学モデルを組み立て、それから導出される補外の特徴を用いる。そのような特徴の例は、個別の結合器の伝達関数から確定することができるいわゆる「有効帯域」である。マクロ時間ステップ幅は、部分システム間のデータ交換がその時点で行われる、共同シミュレーション中の離散時点(結合時点)を定義する。様々な部分システムは様々な随時動作を有することができ、そのうえ様々な補外方法が使用されるので、基本的にマクロ時間ステップ幅の様々な選択は有意である。 The coupling signal is extrapolated to solve the causality problem within the scope of the joint simulation. Various extrapolation methods, comprehensive measures to correct coupling errors, use coupled signal data available at the actual time. The choice of extrapolation method for a particular application can be left to the user of the collaborative simulation. The method according to the present invention constructs a mathematical model of an individual extrapolation method and uses the extrapolation features derived from it. An example of such a feature is the so-called "effective band" which can be determined from the transfer function of the individual coupler. The macro time step width defines the discrete time points (join time points) during the joint simulation where the data exchange between the subsystems takes place at that time point. Since different subsystems can have different occasional movements and different extrapolation methods are used, basically different choices of macro time step widths are significant.

本発明の実施例は、コンピュータプログラム、即ちソフトウェアを用いて並びに1つ又は複数の特定の電気スイッチを用いて、即ちハードウェア(例えば、FPGA又はASIC)で、又は任意のハイブリッド形態で、即ちソフトウェア部品及びハードウェア部品を用いて実現され得る。部分システムは、例えば局所的に(様々な計算器コアにも分割される)計算器上で又は位相的に様々な計算器に分割されるネットワークでシミュレートされ得る。 The embodiments of the present invention are in computer programs, i.e. using software and using one or more specific electric switches, i.e. in hardware (eg, FPGA or ASIC), or in any hybrid form, i.e. software. It can be realized using parts and hardware parts. Subsystems can be simulated, for example, on a computer locally (also divided into various computer cores) or in a network that is topologically divided into various computers.

ここに記載される実施例が単に本発明の可能な異なる実施形態の限定された選択であることを指摘する。個別の実施形態の特徴を適切な方法で互いに対して組み合わせることが可能であるので、当業者にはここで明示的な異なる実施形態を用いて、多数の様々な実施形態を明らかに開示されたものと見なすことができる。特に幾つかの本発明の実施形態は装置請求項で、本発明の他の実施形態は方法請求項で記載されている。しかしながら当業者には本願を教示する際に直ぐに明らかになり、他に明示しない限り、本発明の対象(単数)の種類(単数)に属する特徴の組み合わせに加えて、本発明の対象(複数)の様々な種類(複数)に属する特徴の任意の組み合わせも可能である。 It is pointed out that the examples described herein are merely a limited selection of possible different embodiments of the invention. A number of different embodiments have been explicitly disclosed to those skilled in the art using explicit different embodiments, as the characteristics of the individual embodiments can be combined with each other in an appropriate manner. Can be regarded as a thing. In particular, some embodiments of the present invention are described in the device claims, and other embodiments of the present invention are described in the method claims. However, it will be immediately apparent to those skilled in the art when teaching the present application, and unless otherwise specified, in addition to the combination of features belonging to the type (singular) of the subject (singular) of the present invention, the subject (plural) of the present invention. Any combination of features belonging to various types (plurality) of is also possible.

以下に追加の説明のために並びに本発明のより良い理解のために、実施例が付属の図面を参照して詳しく記述される。以下に示される:
本発明の例示の実施形態に従う統合システム用の共同シミュレーションの概略図を示す。 本発明による方法の例示の表記に従う枠組の流れの概略図を示す。 本発明の例示の実施形態の概略図を示す。 2つの結合時点間の補外の概略図を示す。
Examples are described in detail below with reference to the accompanying drawings for additional explanation and for a better understanding of the present invention. Shown below:
A schematic diagram of a joint simulation for an integrated system according to an exemplary embodiment of the invention is shown. A schematic diagram of the flow of the framework according to the exemplary notation of the method according to the invention is shown. A schematic diagram of an exemplary embodiment of the present invention is shown. A schematic diagram of extrapolation between two binding time points is shown.

様々な図中の同一又は類似の部品は同じ参照番号を備えている。図中の表記は概略的である。 The same or similar parts in the various figures have the same reference numbers. The notation in the figure is schematic.

図1は、本発明の例示の実施形態に従う統合システム100用の共同シミュレーションの概略図を示す。共同シミュレーションが、第1の部分モデル110、第2の部分モデル120及び第3の部分モデル130から組み立てられる。第1の部分システム110は、少なくとも1つの第1のパラメータ入力111と少なくとも1つの第1のパラメータ出力112とを有し、第1のパラメータ入力111に基づいて第1のパラメータ出力112が第1の解法アルゴリズム114を用いて確定可能である。 FIG. 1 shows a schematic diagram of a joint simulation for integrated system 100 according to an exemplary embodiment of the invention. A joint simulation is assembled from the first partial model 110, the second partial model 120 and the third partial model 130. The first partial system 110 has at least one first parameter input 111 and at least one first parameter output 112, and the first parameter output 112 is the first based on the first parameter input 111. It can be determined using the solution algorithm 114 of.

第2の部分システム120は、少なくとも1つの第2のパラメータ入力121と少なくとも1つの第2のパラメータ出力122とを有し、第2のパラメータ入力121に基づいて第2のパラメータ出力122が第2の解法アルゴリズム124を用いて確定可能である。 The second partial system 120 has at least one second parameter input 121 and at least one second parameter output 122, and the second parameter output 122 is second based on the second parameter input 121. Can be determined using the solution algorithm 124 of.

第3の部分システム130は、少なくとも1つの第3のパラメータ入力131と少なくとも1つの第3のパラメータ出力132とを有し、第3のパラメータ入力131に基づいて第2のパラメータ出力132が第3の解法アルゴリズム134を用いて確定可能である。 The third partial system 130 has at least one third parameter input 131 and at least one third parameter output 132, and the second parameter output 132 is a third based on the third parameter input 131. It can be determined using the solution algorithm 134 of.

部分システム110、120、130はそれぞれ、現実のモデル(例えば、部品自体又は部品の流れモデル等)を写す部分モデルを有する。モデルは、代数的及び/又は微分的関連を介して部分システム110、120、130の応答を記述する。この部分モデルは、シミュレーションツール113、123、133を用いて作製され、シミュレートされる(例えば、CADプログラム)。統合モデル100をモデル化し、シミュレートし、従って統合システム100の応答の真理値表記を実世界で行うことができるように、統合システム100は複数の部分システム110、120、130から組み立てられる。各システム110、120、130は、統合システム100の所定のシステム領域(流れモデル、構造モデル、温度分布)を解く。個別の部分システム110、120、130は互いに対して影響を及ぼし合う。例えば所定の温度分布により、それに依存する流れモデル又は構造モデル(例えば、構造モデルの様々な変形応答)がわかる。 Each of the partial systems 110, 120, 130 has a partial model that mimics a real model (eg, the component itself or a flow model of the component). The model describes the responses of the partial systems 110, 120, 130 via algebraic and / or differential relationships. This partial model is created and simulated using simulation tools 113, 123, 133 (eg, CAD program). The integrated system 100 is assembled from a plurality of subsystems 110, 120, 130 so that the integrated model 100 can be modeled and simulated, and thus the truth value representation of the response of the integrated system 100 can be made in the real world. Each system 110, 120, 130 solves a predetermined system area (flow model, structural model, temperature distribution) of the integrated system 100. The separate subsystems 110, 120, 130 influence each other. For example, a predetermined temperature distribution reveals a flow model or structural model (eg, various deformation responses of the structural model) that depends on it.

部分システム110、120、130は、局所的に(様々な計算器コアにも分割される)計算器上で又は位相的に様々な計算器に分割されるネットワークでシミュレートされ得る。 Subsystems 110, 120, 130 can be simulated in a network that is locally (divided into various computer cores) computers or topologically divided into various computers.

入力パラメータ111、121、131は、解法アルゴリズム114、124、134が、シミュレーション結果若しくは出力パラメータ112、122、132を定めるために入力として必要とするパラメータである。入力パラメータ111、121、131は、例えば、解法アルゴリズムにより必要とされる温度、幾何学的データ、強度、力、回転数、周辺パラメータ(例えば、外部温度)、流れ等である。 Input parameters 111, 121, 131 are parameters that the solution algorithms 114, 124, 134 require as inputs to determine the simulation results or output parameters 112, 122, 132. Input parameters 111, 121, 131 are, for example, temperature, geometric data, strength, force, rotation speed, peripheral parameters (eg, external temperature), flow, etc. required by the solution algorithm.

解法アルゴリズム(解法)114、124、134は、部分システム110、120、130内で所望のシミュレーションを実行する。第1の解法アルゴリズム114又は第2の解法アルゴリズム124はその場合、同じであっても異なってもよい。そのうえ部分システムの個別の解法アルゴリズムは、個別の部分システムを解くのに様々な固定の又は可変のステップ幅を使用することができる。解法アルゴリズム114、124、134は数値法を表し、その数値法を用いて入力パラメータ111、121、131及びモデル化部分システム110、120、130から出力パラメータ112、122、132を確定することができる。 The solution algorithms (solutions) 114, 124, 134 perform the desired simulation within the subsystems 110, 120, 130. The first solution algorithm 114 or the second solution algorithm 124 may then be the same or different. Moreover, the individual solution algorithms for the subsystems can use various fixed or variable step widths to solve the individual subsystems. The solution algorithms 114, 124, 134 represent a numerical method, which can be used to determine the output parameters 112, 122, 132 from the input parameters 111, 121, 131 and the modeled subsystems 110, 120, 130. ..

部分システム110、120、130内の出力パラメータ112、122、132は、解法アルゴリズム114、124、134を用いて計算され、シミュレートされる所定値である。マクロ時間ステップの間に出力パラメータ112、122、132の複数の値も確定することができる。 The output parameters 112, 122, 132 in the partial systems 110, 120, 130 are predetermined values calculated and simulated using the solution algorithms 114, 124, 134. Multiple values of output parameters 112, 122, 132 can also be determined during the macro time step.

第1の部分システム110と第2の部分システム120との間には第1の結合器101が生じる。所定の結合時点で第1のパラメータ出力若しくは出力パラメータ112が第1の部分システム110により得られ、第2のパラメータ入力若しくは入力パラメータ121として第2の部分システム120に与えられる。第2の結合器102において、例えば第2の部分システム120の第2の出力パラメータが第3の部分システム130内の第3の入力パラメータ131として与えられる。 A first coupler 101 is formed between the first partial system 110 and the second partial system 120. A first parameter output or output parameter 112 is obtained by the first subsystem 110 at a predetermined coupling time point and is given to the second subsystem 120 as a second parameter input or input parameter 121. In the second coupler 102, for example, a second output parameter of the second subsystem 120 is given as a third input parameter 131 in the third subsystem 130.

さらに部分システムは例えば、異なる部分モデル110、130から得られる複数の入力パラメータ121も有し得る。本例では例えば、第3の結合器103での第3の出力パラメータ132が、第2の入力パラメータ121として第2の部分システム120に与えられる。同時に第1の出力パラメータ112が第1の結合器101を介して追加の第2の入力パラメータとして部分システム120に与えられる。 Further, the partial system may also have a plurality of input parameters 121 obtained from different submodels 110, 130, for example. In this example, for example, a third output parameter 132 in the third coupler 103 is given to the second subsystem 120 as a second input parameter 121. At the same time, a first output parameter 112 is given to the partial system 120 as an additional second input parameter via the first coupler 101.

本発明による方法に従う結合器101、102、103の向上した構成により、統合システム100の共同シミュレーションが向上され得る。 An improved configuration of couplers 101, 102, 103 according to the method according to the invention may improve the joint simulation of the integrated system 100.

図2由来の共同シミュレーションと組み合わせて、本発明による方法の例示の流れを示す。開始200後にまず部分システム情報201が定められる。その場合、第1の部分システム110の第1の部分システム情報(例えば、直接アクセス、入出力随時動作、瞬時周波数、シミュレーション時間)及び第2の部分システム120の第2の部分システム情報が定められる。これらの部分システム情報201は、初期工程においてデータバンクから又はユーザの事前設定により持ち出される。本方法を後に繰り返し実行する場合、本方法を前に実行した時に定められた部分システム情報を持ち出すことができる。 An exemplary flow of the method according to the present invention is shown in combination with the joint simulation derived from FIG. After the start 200, the partial system information 201 is first defined. In that case, the first partial system information (for example, direct access, input / output occasional operation, instantaneous frequency, simulation time) of the first partial system 110 and the second partial system information of the second partial system 120 are defined. These partial system information 201 are taken out from the databank or by the user's preset in the initial process. When this method is repeatedly executed later, the partial system information specified when this method was executed before can be taken out.

さらに、第1の部分システム110と第2の部分システム120とを(又は多数の追加の部分システムを)結合器101、102、103で結合させるとともに、第1及び第2のパラメータ出力112、122のうちのどちらが、対応する第1及び第2のパラメータ入力111、121に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワーク202を定める。 Further, the first subsystem 110 and the second subsystem 120 (or a number of additional subsystems) are coupled by the couplers 101, 102, 103 and the first and second parameter outputs 112, 122. A coupling network 202 is defined to determine which of the two is defined as the coupling amount for the corresponding first and second parameter inputs 111, 121.

次に、どのシーケンスにおいて第1のパラメータ出力112及び第2のパラメータ出力122が互いに定められるかを確定する、実行シーケンス203を選択し、従って因果律問題を解決するためにどの第1及び第2のパラメータ入力121、131が補外されなければならないのかを定める。 Next, select the execution sequence 203, which determines in which sequence the first parameter output 112 and the second parameter output 122 are defined to each other, and thus which first and second to solve the causality problem. Determines if the parameter inputs 121, 131 must be extrapolated.

次に、第1及び第2のパラメータ入力112、122がマクロステップ幅の間に(結合時点の間に)その方法を用いて確定可能である、補外方法204を定める。 Next, an extrapolation method 204 is defined in which the first and second parameter inputs 112, 122 can be determined using that method during the macro step width (during the time of coupling).

さらに、マクロステップ幅205は、第1及第2の部分システム110、120の間で対応する第1及び第2の入力パラメータ111、121の交換並びに第1及び第2の出力パラメータ112、122の交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与える。 Further, the macro step width 205 is the exchange of the corresponding first and second input parameters 111 and 121 between the first and second subsystems 110 and 120 and the first and second output parameters 112 and 122. Preliminarily gives a join time, at which the exchange will take place.

最後に第1及び第2の部分システム110、120の結合器101、102、103は、結合ネットワーク(202)、第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、実行シーケンス(203)、補外方法(204)並びにマクロステップ幅(205)に基づいて構成され、共同シミュレーションはマクロ時間ステップにわたり実行される。 Finally, the couplers 101, 102, 103 of the first and second partial systems 110, 120 are the coupled network (202), the first partial system information and the second partial system information, the execution sequence (203), and the supplement. Constructed on the basis of extrapolation (204) and macro step width (205), the collaborative simulation is performed over macro time steps.

共同シミュレーションの開始200の後に、自由に使える情報(例えば、部分システム情報201)を評価する。共同シミュレーションの間に最初に自由に使える情報のために、例えばデフォルト値を使用する又は本構成ではデフォルト値を考慮しない。自由に使える情報を重ね合わせることにより、例えば実行シーケンス203を定めることができる。次にこれと自由に使える情報を基にして、追加の工程において適切な補外方法204を定める最終工程において適切なマクロステップ幅205を選択するので、続いて共同シミュレーションで定まっているマクロ時間ステップに対して共同シミュレーションの構成206が固定されている。このシミュレーション207の後に、即ち次の結合時点で部分システム分析208が行われ、これまで蓄積された部分システム情報201が更新される。シミュレーション工程後、共同シミュレーションの終了に到達していない(t<t終了)場合、各シミュレーション工程を有するこのプロセスは、共同シミュレーションの終了(t=t終了)に達するまで繰り返される。 After the start 200 of the joint simulation, freely available information (eg, partial system information 201) is evaluated. For the first freely available information during the collaborative simulation, use default values, for example, or do not consider default values in this configuration. By superimposing freely usable information, for example, an execution sequence 203 can be determined. Next, based on this and freely available information, the appropriate macro step width 205 is selected in the final process to determine the appropriate extrapolation method 204 in the additional process, so that the macro time step determined by the joint simulation is followed. The configuration 206 of the joint simulation is fixed to the above. After this simulation 207, that is, at the time of the next coupling, the partial system analysis 208 is performed and the subsystem information 201 accumulated so far is updated. If the end of the joint simulation has not been reached (t <t end ) after the simulation step, this process having each simulation step is repeated until the end of the joint simulation (t = t end ) is reached.

図3は、(t<t終了)の間に共同シミュレーションを自動的に構成する方法の可能な技術的な切り換えを記述する。2つの部分システム110、120が、共同シミュレーションのために結合器101を介して結合されている構成206が実際に終了した後に、従ってマクロ時間ステップが計算された後に、次のシミュレーション工程207が行われ、新たな部分システム分析208が行われる。この工程では結合データ(入力パラメータ111、121、131及び出力パラメータ112、122、132)に基づいて部分システム110、120、130を分析し、例えば直接アクセス302、入出力随時動作304、瞬時周波数305及び/又はシミュレーション時間303のような関連情報を本構成のために抽出若しくは確定する。このデータベースから、例えば結合ネットワーク202及び対応する部分システム110、120、130の個別の解法アルゴリズム301(114、124、134)のような利用可能な追加情報と共に、実行シーケンス203の選択、補外方法204の選択及びマクロ時間ステップ幅205の選択が行われる。追加の工程206では、これらの調節を用いて共同シミュレーションを構成する(206)。次に例えばマクロ時間ステップを計算し(207)、プロセスは共同シミュレーションの終了(t=t終了)まで繰り返す。 FIG. 3 describes a possible technical switchover of how to automatically configure a joint simulation during (t <t end ). The next simulation step 207 is performed after the configuration 206, in which the two subsystems 110, 120 are coupled via the coupler 101 for joint simulation, is actually completed, and therefore the macro time step is calculated. A new partial system analysis 208 is performed. In this step, the partial systems 110, 120, 130 are analyzed based on the combined data (input parameters 111, 121, 131 and output parameters 112, 122, 132), for example, direct access 302, input / output occasional operation 304, instantaneous frequency 305 and / Or relevant information such as simulation time 303 is extracted or finalized for this configuration. A method of selecting and extrapolating the execution sequence 203 from this database, along with available additional information such as, for example, the coupled network 202 and the individual solution algorithms 301 (114, 124, 134) of the corresponding subsystems 110, 120, 130. The selection of 204 and the selection of the macro time step width 205 are made. In additional step 206, these adjustments are used to construct a joint simulation (206). Then, for example, a macro time step is calculated (207) and the process repeats until the end of the joint simulation (t = t end ).

さらに図3は情報を保存するための可能な切り換えを記述し、その切り換えは共同シミュレーションを自動的に構成するためのデータベースとして役立つ。共同シミュレーションを自動的に構成するために利用可能なデータは例えば様々なマトリクス(例えば、202、301、302、303、304、305)に保存される。例えば様々なマトリクスは、全ての関連する部分システム110、120、130の入出力の結合若しくは結合ネットワーク202、部分システム110、120、130の利用可能な「直接アクセス」302、部分システム110、120、130の入出力随時動作304、(例えば、結合器101、102、103内の)結合信号の瞬時周波数305、利用可能であれば下位にある解法アルゴリズム301、及び/又は部分システム110、120、130の実際のシミュレーション時間303を記述する。これらの情報は実行時間中に及び/又はシミュレーションに続いて抽出される。 In addition, FIG. 3 describes possible switchings for storing information, which serve as a database for automatically configuring collaborative simulations. The data available to automatically configure the collaborative simulation is stored, for example, in various matrices (eg, 202, 301, 302, 303, 304, 305). For example, the various matrices can be an I / O combined or combined network 202 of all related partial systems 110, 120, 130, available "direct access" 302 of the partial systems 110, 120, 130, partial systems 110, 120, 130. Input / output occasional operation 304, instantaneous frequency 305 of the coupling signal (eg, in couplers 101, 102, 103), solution algorithm 301 underneath if available, and / or subsystems 110, 120, 130. The actual simulation time 303 is described. This information is extracted during the run time and / or following the simulation.

マトリクスでは例えば、縦列は部分システム110、120、130のパラメータ入力を成し、横列は部分システム110、120、130のパラメータ出力を成す。 In the matrix, for example, the columns form the parameter inputs of the subsystems 110, 120, 130, and the rows form the parameter outputs of the subsystems 110, 120, 130.

提案された本方法は、局所情報を分析し(例えば、部分システム分析)、全体情報を分析し(例えば、結合ネットワーク)、共同シミュレーションを全体的に構成するためにこれらの情報を用いる。 The proposed method analyzes local information (eg, partial system analysis), analyzes global information (eg, coupled network), and uses this information to construct a joint simulation as a whole.

図4は2つの結合時点の間の補外を示す。非反復共同シミュレーションでは、関連する部分システム110、120、130が一度正確に各々の既定のマクロ時間ステップにわたり解かれる。実行シーケンス203、補外方法204及びマクロ時間ステップ幅205の選択を計算前に結合時点で定めなければならない。このマクロ時間ステップの間に例えば離散事象又は高次のシステム随時動作が生じる場合、このステップに対する共同シミュレーションはシステム応答に応じて構成されなかった。この状況は図4にグラフで示されている。図4は結合信号401を示し、その結合信号は部分システム110、120、130の解法アルゴリズム114、124、134のマクロ時間ステップで定義されている。 FIG. 4 shows extrapolation between two binding time points. In a non-repetitive collaborative simulation, the relevant subsystems 110, 120, 130 are solved once exactly over each predetermined macro time step. The choices of execution sequence 203, extrapolation method 204 and macro time step width 205 must be determined at the time of join before calculation. If, for example, discrete events or higher-order system ad hoc behaviors occur during this macro time step, the joint simulation for this step was not configured in response to the system response. This situation is shown graphically in FIG. FIG. 4 shows the coupling signal 401, which is defined by the macro time steps of the solution algorithms 114, 124, 134 of the partial systems 110, 120, 130.

結合時点402で結合信号401は、計算されるべきマクロ時間ステップにわたり次の結合時点403まで、1次の補外404によって補外される。結合時点402の前の結合信号401の履歴からの最後の2つの値が使用される。マクロ時間ステップを計算する間、部分システム110、120、130において事象405のみが時点tで生じ、それは事象405の時点で強い変動401をもたらし、従って補外曲線404に対して結合信号401が大きく逸れることになる。シミュレーションをこのマクロ時間ステップにわたり繰り返すことが考えられるが実際には有用ではなく、なぜなら例えば普及しているシミュレーションツールは大抵、前の結合時点上で部分システムシミュレーションを再設定する可能性を提供していないからである。それにもかかわらず目的に適った構成を確保するために、本発明による方法に従う自動構成の拡張を用いる。 At coupling point 402, the coupling signal 401 is extrapolated by the primary extrapolation 404 until the next coupling time 403 over the macro time step to be calculated. The last two values from the history of the coupling signal 401 prior to the coupling time 402 are used. While calculating the macro time step, only the event 405 occurs at time t e at subsystems 110, 120, which leads to strong fluctuations 401 at the time of the event 405, thus coupling a signal 401 relative to the extrapolated curve 404 It will deviate greatly. It is conceivable to repeat the simulation over this macro time step, but it is not really useful, because popular simulation tools, for example, often offer the possibility to reconfigure a partial system simulation on a previous join point. Because there isn't. Nevertheless, in order to ensure a suitable configuration, an extension of the automatic configuration according to the method according to the invention is used.

共同シミュレーションの自動構成は、場合により非反復的性質によりその有効性の面で制限されることがある。このために、ここでは本方法の拡張として同じ共同シミュレーションの繰り返し共同シミュレーションを提案し、先行するシミュレーション曲線からの知見を用いて、それに応じて(自動的に)実行シーケンス203、補外方法204及びマクロ時間幅205の選択の構成を行う。本構成において行為の必要がある各位置は、既に部分システム分析208の履歴から知られており、上述の直線に対応して後続の共同シミュレーションのための自動構成のためにアドレス指定される。図2では、この拡張が追加の問い合わせ210により留保されている。問い合わせ210で条件「#・条件」が満たされた場合、利用可能な結合信号と部分システム分析208から生成された部分システム情報に基づいて、共同シミュレーションの後に(t=t終了)再び構成が自動的に行われるユーザがこの機能を始動させる、AND、反復最大数に達した、OR、共同シミュレーションの所定の質に達した(論理ORの前に論理AND)場合に、条件「#・条件」が満たされる。 The automatic configuration of collaborative simulations may be limited in terms of effectiveness due to its non-repetitive nature. To this end, we propose an iterative joint simulation of the same joint simulation as an extension of this method, using the findings from the preceding simulation curve and (automatically) according to the execution sequence 203, extrapolation method 204 and The selection of the macro time width 205 is configured. Each position that needs to be acted upon in this configuration is already known from the history of partial system analysis 208 and is addressed for automatic configuration for subsequent joint simulations corresponding to the straight lines described above. In FIG. 2, this extension is reserved by an additional inquiry 210. If the condition "#-condition" is met in query 210, the configuration is automatic again after the joint simulation (t = t end ) based on the available coupling signals and the partial system information generated from the partial system analysis 208. Condition "#-Condition" when the user activates this function, AND, the maximum number of iterations is reached, OR, and the predetermined quality of the joint simulation is reached (logical AND before logical OR). Is satisfied.

補足で、「含む」が他の要素又は工程を除外せず、「1つ(女性)」又は「1つ(男性・中性)」が多数を除外しないことを示唆する。さらに、上の実施例のうちの1つを参照して記載された特徴又は工程を、上述の他の実施例の他の特徴又は工程と組み合わせて使用することができることを示唆する。請求項中の参照番号は限定されるものと見なされるべきではない。
[項目1]
少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する総合システム用の共同シミュレーションを構成する方法において、
上記第1の部分システムが、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、上記第1のパラメータ入力に基づいて上記第1のパラメータ出力が第1の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
上記第2の部分システムが、少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有し、上記第2のパラメータ入力に基づいて上記第2のパラメータ出力が第2の解法アルゴリズムを用いて確定可能である、方法であって、
上記方法が
上記第1の部分システムと上記第2の部分システムとを結合器で結合させるとともに、上記第1及び第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する上記第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワークを確定することと、
上記第1の部分システムの第1の部分システム情報と上記第2の部分システムの第2の部分システム情報とを確定することと、
どのシーケンスにおいて上記第1のパラメータ出力及び上記第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択し、第1のパラメータ入力及び第2のパラメータ入力のうちどのパラメータ入力が補外されなければならないかを定めることと、
上記第1及び第2のパラメータ入力がマクロステップ幅の間にその方法を用いて確定可能である、補外方法を確定することと、
上記第1の部分システムと上記第2の部分システムとの間で上記対応する第1及び第2の入力パラメータの交換並びに第1及び第2の出力パラメータの交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与えるマクロステップ幅を確定することと、
上記結合ネットワーク、上記第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、上記実行シーケンス、並びに上記補外方法及び上記マクロステップ幅に基づいて、上記第1及び第2の部分システムの上記結合器を構成することと、共同シミュレーションをマクロ時間ステップの間に実行することとを含む、方法。
[項目2]
マクロ時間ステップ後に上記共同シミュレーションを終了する又は上記共同シミュレーションを新たに実行する、項目1に記載の方法。
[項目3]
マクロ時間ステップの後に上記結合時点で部分システム分析を実行し、上記第1及び第2の部分システムの上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報、並びに、上記結合ネットワークに基づいて、上記実行シーケンス、上記補外方法又は上記マクロステップ幅のうちの少なくとも1つを整合する、項目1又は2に記載の方法。
[項目4]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の部分システムの第1の入力パラメータと第1の出力パラメータとの間に、上記第2の部分システムの第2の入力パラメータと第2の出力パラメータとの間に、並びに第3の部分システムの第3の入力パラメータと第3の出力パラメータとの間に上記第1の部分システム、上記第2の部分システム及び上記第3の部分システムの入出力随時動作を有する、項目1〜3のいずれか一項に記載の方法。
[項目5]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の部分システムの又は上記第2の部分システムのうちの少なくとも一方のシミュレーション時間を有する、項目1〜4のいずれか一項に記載の方法。
[項目6]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の入力パラメータ又は上記第2の入力パラメータのうちの少なくとも一方の瞬時周波数と、上記第1の出力パラメータ又は上記第2の出力パラメータの瞬時周波数とのうちの少なくとも1つを有する、項目1〜5のいずれか一項に記載の方法。
[項目7]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の部分システム、上記第2の部分システム及び第3の部分システムの、上記第1の出力パラメータ又は上記第2の出力パラメータのうちの少なくとも一方への上記第1及び第2の入力パラメータの直接アクセスを有する、項目1〜6のいずれか一項に記載の方法。
[項目8]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の部分システム又は上記第2の部分システムのうちの少なくとも1つの計算時間を有するので、上記第1の部分システム、上記第2の部分システム及び第3の部分システムのマクロ時間ステップを用いて各々の結合時点で上記第1の部分システム、上記第2の部分システム及び上記第3の部分システムにより必要とされる上記計算時間を参照して、上記共同シミュレーションを実時間で実行するために時間応答の整合を実行する、項目1〜7のいずれか一項に記載の方法。
[項目9]
上記第1の部分システム情報及び上記第2の部分システム情報が、上記第1の部分システム、上記第2の部分システム及び第3の部分システムの上記第1の入力パラメータ又は上記第2の入力パラメータのうちの少なくとも一方の結合事象の分析と、上記第1の出力パラメータ又は上記第2の出力パラメータのうちの少なくとも一方の結合事象の分析を有する、項目1〜8のいずれか一項に記載の方法。
[項目10]
上記マクロステップ幅を確定する工程が、
上記第1の部分システムの第1のマクロステップ幅を確定することと、
第1のマクロステップ幅は、上記第1の出力パラメータがその時点でそれぞれ確定可能である、第1の結合時点を事前に与え、
上記第2の部分システムの第2のマクロステップ幅を確定することと、
上記第2のマクロステップ幅は、上記第2の出力パラメータがその時点でそれぞれ確定可能である、第2の結合時点を事前に与える、を有する、項目1〜9のいずれか一項に記載の方法。
[項目11]
上記補外方法を確定する工程が、
上記第1のマクロステップ幅の間に上記第1のパラメータ入力がその方法を用いて確定可能である、上記第1の部分システムの第1の補外方法を確定することと、
上記第2のマクロステップ幅の間に上記第2のパラメータ入力がその方法を用いて確定可能である、上記第2の部分システムの第2の補外方法を確定することとを含む、項目10に記載の方法。
[項目12]
少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する総合システム用の共同シミュレーションを構成する装置であって、
上記第1の部分システムが、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、
上記第1のパラメータ入力に基づいて上記第1のパラメータ出力が第1の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
上記第2の部分システムが、少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有し、上記第2のパラメータ入力に基づいて上記第2のパラメータ出力が第2の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
上記装置が、
上記第1の部分システムと上記第2の部分システムとを結合器で結合させ、上記第1及び第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する上記第1及び第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワークを確定するための結合ユニットと、
上記第1の部分システムの第1の部分システム情報及び第2の部分システムの第2の部分システム情報の確定ユニットと、
どのシーケンスにおいて上記第1のパラメータ出力及び上記第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択するための選択ユニットと、
マクロステップ幅の間に上記第1及び第2のパラメータ入力がその方法を用いて確定可能である、補外方法を確定するための補外ユニットと、
上記第1及び第2の部分システム間での上記対応する第1及び第2のパラメータ入力の交換並びに上記第1及び第2のパラメータ出力の交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与える、マクロステップ幅を確定するためのステップ幅ユニットと、
上記結合ネットワーク、上記第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、上記実行シーケンス、上記補外方法、上記マクロステップ幅に基づいて上記第1及び第2の部分システムの結合を構成し、上記マクロステップ幅の間に上記共同シミュレーションを実行するための構成器とを有する装置。
[項目13]
統合システム用の共同シミュレーションを構成するためのプログラムがその内部に記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、上記プログラムがプロセッサにより実施される際に項目1から11のいずれか一項に記載の上記方法を実施する又は制御する、コンピュータ可読記憶媒体。
[項目14]
プロセッサに項目1から11のいずれか一項に記載の方法を実行させるための、プログラム。
Supplementally, it is suggested that "contains" does not exclude other elements or processes, and "one (female)" or "one (male / neuter)" does not exclude many. Furthermore, it is suggested that the features or steps described with reference to one of the above examples can be used in combination with the other features or steps of the other examples described above. The reference numbers in the claims should not be considered limited.
[Item 1]
In a method of constructing a joint simulation for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem.
The first partial system has at least one first parameter input and at least one first parameter output, and the first parameter output is the first solution based on the first parameter input. Can be determined using an algorithm
The second subsystem has at least one second parameter input and at least one second parameter output, and the second parameter output is the second solution based on the second parameter input. A method that can be determined using an algorithm
The above method
The first subsystem and the second subsystem are coupled by a coupler, and which of the first and second parameter outputs is the amount of coupling with respect to the corresponding first and second parameter inputs. To determine the combined network to determine if it is defined as
To determine the first partial system information of the first partial system and the second partial system information of the second partial system,
Select the execution sequence that determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are defined with each other, and which of the first parameter input and the second parameter input is extrapolated. Determining what must be done and
Determining the extrapolation method, in which the first and second parameter inputs can be determined using the method during the macro step width.
A combination in which the corresponding exchange of the first and second input parameters and the exchange of the first and second output parameters between the first subsystem and the second subsystem are performed at that time. Determining the macro step width that gives the time point in advance,
Based on the coupled network, the first and second partial system information, the execution sequence, and the extrapolation method and the macro step width, the coupler of the first and second partial systems. A method that includes configuring and running a collaborative simulation during macro time steps.
[Item 2]
The method according to item 1, wherein the joint simulation is terminated or the joint simulation is newly executed after the macro time step.
[Item 3]
After the macro time step, a partial system analysis is performed at the point of coupling, based on the first and second partial system information and the second partial system information of the first and second partial systems, as well as the combined network. The method according to item 1 or 2, wherein at least one of the execution sequence, the supplementary method, or the macro step width is matched.
[Item 4]
The first subsystem information and the second subsystem information are placed between the first input parameter and the first output parameter of the first subsystem, and the second subsystem of the second subsystem. Between the input parameter and the second output parameter, and between the third input parameter and the third output parameter of the third subsystem, the first subsystem, the second subsystem and the above. The method according to any one of items 1 to 3, which has an input / output operation of the third partial system at any time.
[Item 5]
Any one of items 1 to 4, wherein the first subsystem information and the second subsystem information have a simulation time of at least one of the first subsystem or the second subsystem. The method described in the section.
[Item 6]
The first partial system information and the second partial system information are the instantaneous frequency of at least one of the first input parameter or the second input parameter, and the first output parameter or the second. The method according to any one of items 1 to 5, which has at least one of the instantaneous frequencies of the output parameters of.
[Item 7]
The first partial system information and the second partial system information are the first output parameter or the second output of the first partial system, the second partial system and the third partial system. The method according to any one of items 1 to 6, wherein the first and second input parameters have direct access to at least one of the parameters.
[Item 8]
Since the first sub-system information and the second sub-system information have at least one calculation time of the first sub-system or the second sub-system, the first sub-system, the first sub-system, the above. The calculation required by the first subsystem, the second subsystem and the third subsystem at each connection time using the macro time steps of the second and third subsystems. The method according to any one of items 1 to 7, wherein the time response matching is performed in order to perform the joint simulation in real time with reference to time.
[Item 9]
The first subsystem information and the second subsystem information are the first input parameter of the first subsystem, the second subsystem and the third subsystem, or the second input parameter. The item 1 to 8, which comprises an analysis of at least one of the binding events and an analysis of at least one of the first output parameter or the second output parameter. Method.
[Item 10]
The process of determining the macro step width is
Determining the first macro step width of the first subsystem,
The first macro step width preliminarily gives a first coupling time point at which the first output parameter can be determined at that time.
Determining the second macro step width of the second subsystem above
The item according to any one of items 1 to 9, wherein the second macro step width has a second output parameter that can be determined at that time, and a second binding time that is given in advance. Method.
[Item 11]
The process of determining the extrapolation method is
Determining the first extrapolation method of the first subsystem, wherein the first parameter input can be determined using the method during the first macro step width.
Item 10 comprising determining a second extrapolation method of the second partial system, wherein the second parameter input can be determined using the method during the second macro step width. The method described in.
[Item 12]
A device that constitutes a joint simulation for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem.
The first subsystem has at least one first parameter input and at least one first parameter output.
Based on the first parameter input, the first parameter output can be determined using the first solution algorithm.
The second subsystem has at least one second parameter input and at least one second parameter output, and the second parameter output is the second solution based on the second parameter input. Can be determined using an algorithm
The above device
The first subsystem and the second subsystem are coupled by a coupler, and which of the first and second parameter outputs is used as the coupling amount for the corresponding first and second parameter inputs. The coupling unit for determining the coupling network to determine whether it is defined, and
The determination unit of the first partial system information of the first partial system and the second partial system information of the second partial system, and
A selection unit for selecting an execution sequence, which determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are defined with each other.
An extrapolation unit for determining the extrapolation method, wherein the first and second parameter inputs can be determined using the method during the macro step width.
The exchange of the corresponding first and second parameter inputs and the exchange of the first and second parameter outputs between the first and second subsystems is performed at that time, in advance of the coupling time. Given, the step width unit for determining the macro step width,
Based on the combined network, the first partial system information and the second partial system information, the execution sequence, the extrapolation method, and the macro step width, the coupling of the first and second partial systems is configured. A device having a component for performing the joint simulation during the macro step width.
[Item 13]
The program according to any one of items 1 to 11 when a program for constructing a joint simulation for an integrated system is a computer-readable storage medium stored therein and the program is executed by a processor. A computer-readable storage medium that implements or controls the above method.
[Item 14]
A program for causing a processor to execute the method according to any one of items 1 to 11.

100 統合システム
110 第1の部分システム
111 第1の入力パラメータ
112 第1の出力パラメータ
113 第1のシミュレーションツール(ツール1)
114 第1の解法アルゴリズム(解法1)
120 第2の部分システム
121 第2の入力パラメータ
122 第2の出力パラメータ
123 第2のシミュレーションツール(ツール2)
124 第2の解法アルゴリズム(解法2)
130 第3の部分システム
131 第3の入力パラメータ
132 第3の出力パラメータ
133 第3のシミュレーションツール(ツール3)
134 第3の解法アルゴリズム(解法3)
101 第1の結合器
102 第2の結合器
103 第3の結合器
200 開始
201 部分システム情報を確定する
202 結合ネットワークを確定する
203 実行シーケンスを選択する
204 補外方法を確定する
205 マクロステップ幅を確定する
206 前記共同シミュレーションを構成する
207 最新のシミュレーション工程
208 分析
209 新たな実施を決定する
210 終了決定
211 終了
301 解法アルゴリズムを確定する
302 直接アクセスを確定する
303 シミュレーション時間を確定する
304 入力出力随時動作を確定する
305 瞬時周波数を確定する
401 結合信号
402 結合時点
403 結合時点
404 1次の補外
405 事象
100 Integrated system 110 1st partial system 111 1st input parameter 112 1st output parameter 113 1st simulation tool (tool 1)
114 First solution algorithm (Solution 1)
120 Second partial system 121 Second input parameter 122 Second output parameter 123 Second simulation tool (tool 2)
124 Second solution algorithm (Solution 2)
130 Third partial system 131 Third input parameter 132 Third output parameter 133 Third simulation tool (tool 3)
134 Third solution algorithm (Solution 3)
101 1st coupler 102 2nd coupler 103 3rd coupler 200 Start 201 Confirm partial system information 202 Confirm combined network 203 Select execution sequence 204 Determine externalizing method 205 Macrostep width 206 Configure the joint simulation 207 Latest simulation process 208 Analysis 209 Decide on a new implementation 210 End decision 211 End 301 Determine the solution algorithm 302 Confirm direct access 303 Determine the simulation time 304 Input and output at any time Confirm the operation 305 Confirm the instantaneous frequency 401 Coupled signal 402 Coupled time 403 Coupled time 404 Primary supplement 405 Event

Claims (10)

少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する総合システム用の共同シミュレーションを構成する方法において、
前記第1の部分システムが、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、前記第1のパラメータ入力に基づいて前記第1のパラメータ出力が第1の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
前記第2の部分システムが、少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有し、前記第2のパラメータ入力に基づいて前記第2のパラメータ出力が第2の解法アルゴリズムを用いて確定可能である、方法であって、
前記方法が
前記第1の部分システムと前記第2の部分システムとを結合器で結合させるとともに、前記第1のパラメータ出力及び前記第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する前記第1のパラメータ入力及び前記第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワークを確定することであって、前記結合ネットワークは、前記第1の部分システム及び前記第2の部分システムと、それらのパラメータ入力及びパラメータ出力と、前記パラメータ入力及び前記パラメータ出力の定められた前記結合量との物理的関係をキャプチャすることにより確定される、ことと、
前記第1の部分システムの第1の部分システム情報と前記第2の部分システムの第2の部分システム情報とを確定することであって、前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報はデータベースから初期のステップにおける構成のために参照され、前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報は、前記第1の部分システム及び/または前記第2の部分システムのシミュレーション時間を含む、ことと、
どのシーケンスにおいて前記第1のパラメータ出力及び前記第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択し、第1のパラメータ入力及び第2のパラメータ入力のうちどのパラメータ入力が補外されなければならないかを定めることであって、前記実行シーケンスは、オペレータにより記述され、及び/または構成の前記ステップにおいて適合され得る、ことと、
前記第1のパラメータ入力及び前記第2のパラメータ入力がマクロステップ幅の間にその方法を用いて推定可能である、補外方法を確定することと、
前記第1の部分システムと前記第2の部分システムとの間で前記対応する第1のパラメータ入力及び第2のパラメータ入力の交換並びに第1のパラメータ出力及び第2のパラメータ出力の交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与えるマクロステップ幅を確定することと、
前記結合ネットワーク、前記第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、前記実行シーケンス、並びに前記補外方法及び前記マクロステップ幅に基づいて、前記第1の部分システム及び前記第2の部分システムの前記結合器を構成することと、共同シミュレーションをマクロ時間ステップの間に実行することとを含む、方法。
In a method of constructing a joint simulation for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem.
The first partial system has at least one first parameter input and at least one first parameter output, and the first parameter output is the first solution based on the first parameter input. Can be determined using an algorithm
The second partial system has at least one second parameter input and at least one second parameter output, and the second parameter output is the second solution based on the second parameter input. A method that can be determined using an algorithm
Causes combined in coupler and said second system part the method and the first system part, which of the first parameter output and the second parameter output, the corresponding first parameter input and was to determine the connection network to determine whether the defined as the amount of binding to the second parameter input, wherein the coupling network comprises a first system part and second system part, they It is determined by capturing the physical relationship between the parameter input and the parameter output of the above and the defined coupling amount of the parameter input and the parameter output .
The determination of the first partial system information of the first partial system and the second partial system information of the second partial system is to determine the first partial system information and the second partial system. The information is referenced from the database for configuration in the initial steps, and the first subsystem information and the second subsystem information are the simulation times of the first subsystem and / or the second subsystem. Including, and
Select an execution sequence that determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are defined with each other, and which of the first parameter input and the second parameter input is extrapolated. Determining what must be done , said that the execution sequence can be described by the operator and / or adapted in said steps of configuration .
Said first parameter input and said second parameter input can be estimated by using the method during a macro step width, the method comprising determining the extrapolation method,
Replacement of the corresponding replacement of the first parameter input and a second parameter input and the first parameter output and the second parameter output between the first system part and the second part system To determine the macro step width that will be executed at that point and give the join point in advance,
The coupling network, the first system part information and the second partial system information, said execution sequence, and on the basis of the extrapolation method and the macro-step width, wherein the first system part and second system part A method comprising constructing the coupler of the above and performing a joint simulation during a macro time step.
前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報が、前記第1の部分システムの第1のパラメータ入力と第1のパラメータ出力との間、前記第2の部分システムの第2のパラメータ入力と第2のパラメータ出力との間、並びに第3の部分システムの第3のパラメータ入力と第3のパラメータ出力との間前記第1の部分システム、前記第2の部分システム及び前記第3の部分システムの入出力ダイナミクスを有する、請求項に記載の方法。 Wherein the first system part information and the second partial system information, between the first parameter input and the first parameter output from the first system part, first of the second system part between two parameters input and the second parameter output, and the third third system part of the parameters input and the third parameter said first system part between the output, the first The method of claim 1 , comprising the input / output dynamics of the second subsystem and the third subsystem. 前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報が、前記第1のパラメータ入力又は前記第2のパラメータ入力のうちの少なくとも一方の瞬時周波数と、前記第1のパラメータ出力又は前記第2のパラメータ出力の瞬時周波数とのうちの少なくとも1つを有する、請求項1または2に記載の方法。 Wherein the first system part information and the second partial system information includes at least one of the instantaneous frequency of said first parameter input or said second parameter input, the first parameter output or wherein at least one of the second instantaneous frequency of the parameter output method according to claim 1 or 2. 前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報が、前記第1の部分システム、前記第2の部分システム及び第3の部分システムの、前記第1のパラメータ出力又は前記第2のパラメータ出力のうちの少なくとも一方への前記第1のパラメータ入力及び前記第2のパラメータ入力の直接リーチスルーを有前記直接リーチスルーは、前記第1の部分システム及び前記第2の部分システムの前記第1のパラメータ出力及び/または前記第2のパラメータ出力の変化を直接かつ遅延なくもたらす前記第1のパラメータ入力及び/または前記第2のパラメータ入力の変化を指す、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。 Wherein the first system part information and the second partial system information, the first system part, the second system part and the third part system, the first parameter output or the second At least one said first direct reach through parameter input and said second parameter input possess to, the direct reach-through, said first system part and the second part of the parameters output Claims 1 to 3 refer to a change in the first parameter input and / or the second parameter input of the system that directly and without delay causes a change in the first parameter output and / or the second parameter output of the system. The method according to any one of the above. 前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報が、前記第1の部分システム又は前記第2の部分システムのうちの少なくとも1つの計算時間を有するので、前記第1の部分システム、前記第2の部分システム及び第3の部分システムのマクロ時間ステップを用いて各々の結合時点で前記第1の部分システム、前記第2の部分システム及び前記第3の部分システムにより必要とされる前記計算時間を参照して、前記共同シミュレーションを実時間で実行するために時間応答の整合を実行する、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。 Since the first subsystem information and the second subsystem information have at least one calculation time of the first subsystem or the second subsystem, the first subsystem, said. The calculation required by the first subsystem, the second subsystem and the third subsystem at each coupling time using the macro time steps of the second and third subsystems. The method according to any one of claims 1 to 4 , wherein time-response matching is performed in order to perform the joint simulation in real time with reference to time. 前記マクロステップ幅を確定する工程が、
前記第1の部分システムの第1のマクロステップ幅を確定することと、
第1のマクロステップ幅は、前記第1のパラメータ出力がその時点でそれぞれ確定可能である、第1の結合時点を事前に与え、
前記第2の部分システムの第2のマクロステップ幅を確定することと、
前記第2のマクロステップ幅は、前記第2のパラメータ出力がその時点でそれぞれ確定可能である、第2の結合時点を事前に与える、を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の方法。
The step of determining the macro step width is
Determining the first macro step width of the first subsystem and
The first macro step width, the first parameter output are each determinable at the time, providing a first coupling point in advance,
Determining the second macro step width of the second subsystem and
Said second macro step width, the second parameter output are each determinable at the time, providing a second coupling point in advance, having, in any one of claims 1 to 5 The method described.
前記補外方法を確定する工程が、
前記第1のマクロステップ幅の間に前記第1のパラメータ入力がその方法を用いて推定可能である、前記第1の部分システムの第1の補外方法を確定することと、
前記第2のマクロステップ幅の間に前記第2のパラメータ入力がその方法を用いて推定可能である、前記第2の部分システムの第2の補外方法を確定することとを含む、請求項に記載の方法。
The step of determining the extrapolation method is
Determining the first extrapolation method of the first partial system, wherein the first parameter input can be estimated using the method during the first macro step width.
A claim comprising establishing a second extrapolation method of the second partial system, wherein the second parameter input can be estimated using the method during the second macro step width. The method according to 6 .
少なくとも1つの第1の部分システムと第2の部分システムとを有する総合システム用の共同シミュレーションを構成する装置であって、
前記第1の部分システムが、少なくとも1つの第1のパラメータ入力と少なくとも1つの第1のパラメータ出力とを有し、
前記第1のパラメータ入力に基づいて前記第1のパラメータ出力が第1の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
前記第2の部分システムが、少なくとも1つの第2のパラメータ入力と少なくとも1つの第2のパラメータ出力とを有し、前記第2のパラメータ入力に基づいて前記第2のパラメータ出力が第2の解法アルゴリズムを用いて確定可能であり、
前記装置が、
前記第1の部分システムと前記第2の部分システムとを結合器で結合させ、前記第1のパラメータ出力及び前記第2のパラメータ出力のうちのどちらが、対応する前記第1のパラメータ入力及び前記第2のパラメータ入力に対する結合量として定められているかを確定する結合ネットワークを確定するための結合ユニットであって、前記結合ネットワークは、前記第1の部分システム及び前記第2の部分システムと、それらのパラメータ入力及びパラメータ出力と、前記パラメータ入力及び前記パラメータ出力の定められた前記結合量との物理的関係をキャプチャすることにより確定される結合ユニットと、
前記第1の部分システムの第1の部分システム情報及び第2の部分システムの第2の部分システム情報の確定ユニットであって、前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報はデータベースから初期のステップにおける構成のために参照され、前記第1の部分システム情報及び前記第2の部分システム情報は、前記第1の部分システム及び/または前記第2の部分システムのシミュレーション時間を含む、確定ユニットと、
どのシーケンスにおいて前記第1のパラメータ出力及び前記第2のパラメータ出力が互いに定められるかを確定する、実行シーケンスを選択するための選択ユニットであって、前記実行シーケンスは、オペレータにより記述され、及び/または構成の前記ステップにおいて適合され得る、選択ユニットと、
マクロステップ幅の間に前記第1のパラメータ入力及び前記第2のパラメータ入力がその方法を用いて推定可能である、補外方法を確定するための補外ユニットと、
前記第1の部分システム及び前記第2の部分システム間での前記対応する第1のパラメータ入力及び第2のパラメータ入力の交換並びに前記第1のパラメータ出力及び前記第2のパラメータ出力の交換がその時点で実行される、結合時点を事前に与える、マクロステップ幅を確定するためのステップ幅ユニットと、
前記結合ネットワーク、前記第1の部分システム情報及び第2の部分システム情報、前記実行シーケンス、前記補外方法、前記マクロステップ幅に基づいて前記第1の部分システム及び前記第2の部分システムの結合を構成し、前記マクロステップ幅の間に前記共同シミュレーションを実行するための構成器とを有する装置。
A device that constitutes a joint simulation for an integrated system having at least one first subsystem and a second subsystem.
The first subsystem has at least one first parameter input and at least one first parameter output.
Based on the first parameter input, the first parameter output can be determined using the first solution algorithm.
The second partial system has at least one second parameter input and at least one second parameter output, and the second parameter output is the second solution based on the second parameter input. Can be determined using an algorithm
The device
Wherein the first system part and the second part system is combined in combiner, which of the first parameter output and the second parameter output, the corresponding first parameter input and the first It is a coupling unit for determining a coupling network that determines whether or not it is defined as a coupling amount with respect to the parameter input of 2, and the coupling network is the first partial system, the second partial system, and theirs. A coupling unit determined by capturing the physical relationship between the parameter input and the parameter output and the defined coupling amount of the parameter input and the parameter output .
It is a determination unit of the first partial system information of the first partial system and the second partial system information of the second partial system, and the first partial system information and the second partial system information are stored in a database. Referenced from for configuration in the initial step, said first subsystem information and said second subsystem information includes simulation time for said first subsystem and / or said second subsystem. Confirmed unit and
A selection unit for selecting an execution sequence that determines in which sequence the first parameter output and the second parameter output are defined with each other, the execution sequence being described by the operator and /. Or with a selection unit that can be adapted in the above steps of configuration ,
It said first parameter input and said second parameter entered during the macro step width can be estimated by using the method, and extrapolation unit for determining an extrapolation method,
The corresponding first parameter input and exchange of the second parameter input and the first parameter output and exchange of the second parameter output thereof between the first system part and second system part A step width unit for determining the macro step width, which is executed at the time point, gives the join time point in advance, and
The coupling network, the first system part information and the second partial system information, said execution sequence, the extrapolation method, binding of the based on the macro-step width first system part and second system part A device having a component for performing the joint simulation during the macro step width.
統合システム用の共同シミュレーションを構成するためのプログラムがその内部に記憶されているコンピュータ可読記憶媒体であって、前記プログラムがプロセッサにより実施される際に請求項1からのいずれか一項に記載の前記方法を実施する又は制御する、コンピュータ可読記憶媒体。 The computer-readable storage medium in which a program for constructing a joint simulation for an integrated system is stored therein, according to any one of claims 1 to 7 , when the program is executed by a processor. A computer-readable storage medium that implements or controls the above method. プロセッサに請求項1からのいずれか一項に記載の方法を実行させるための、プログラム。 A program for causing a processor to execute the method according to any one of claims 1 to 7 .
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